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白堊紀
(中生代的最後一個紀)
鎖定
白堊紀時期,大陸被海洋分開,地球變得温暖、乾旱。
最早的蛇類、蛾、蜜蜂以及許多新的小型哺乳動物也出現了。被子植物也出現於此時期。
- 中文名
- 白堊紀
- 外文名
- Cretaceous
- 宙
- 顯生宙(Phanerozoic Eon)
- 代
- 中生代(Mesozoic)
- 紀
- 白堊紀(Cretaceous Period)
- 起始時間
- 1.45億年前
- 延續時間
- 8000萬年
- 重要事件
- 中生代結束
白堊紀簡介
白堊紀因歐洲西部該年代的地層主要為白堊沉積而得名。
白堊紀這一時期形成的地層叫“白堊系”,縮寫記為K,是德文的白堊紀(Kreidezeit)縮寫。
白堊紀–第三紀滅絕事件是地質年代中最嚴重的大規模滅絕事件之一,包含恐龍在內的大部分物種滅亡。
白堊紀年代測定
如同其它古遠的地質時代,白堊紀的岩石標誌非常明顯和清晰,其開始的準確時間卻無法非常精確地被確定,其誤差在幾百萬年之間。在侏羅紀與白堊紀之間沒有滅絕事件或生物演化的特點,可以明確分開兩個年代。
白堊紀結束的時間定的比較準確,是在BC6500萬年至6600萬年前結束,那時全地球的岩石層都含大量的銥。
這個隕石造成了大量生物滅絕,稱為白堊紀–第三紀滅絕事件。但是,這個理論現在仍然有爭議。
白堊紀白堊紀亞層
早期的科學文獻將白堊紀分為三個時期,依年代早晚為:紐康姆世(Neocomian)、高盧世(Gallic)、森諾世(Senonian)。劃出一箇中統,至於中統的頂底界如何確定,尚有不同意見。
1974~1982年,國際上有一個“中白堊事件”組織,活動非常積極,主要是研究白堊紀期的生物地層學、海侵海退、缺氧事件、地磁場倒轉、鹽類和白堊的形成、南大西洋和莫桑比克峽谷的開裂,以及印度板塊從岡瓦納古陸的分離等課題。
白堊紀中期不是一個確切的地質時代概念,有人從阿普特期算起到桑頓期,多數人則從阿爾布期算起到康尼亞剋期。
中白堊統的劃分除中東地區外,國際上很少使用。白堊系二分法已沿用了幾十年,見於大量的出版物及地質圖件上,當前不宜於再改動。
白堊系的劃分以歐洲海相地層為依據,最初以菊石為標準分6~7個階(期),後來將某些亞階升級,增加到12個階(期),但仍有人習慣於把下白堊統下部的4個階合稱為尼歐可木階(或譯紐康姆階)。上白堊統中部的康尼亞克、桑頓和坎潘3個階合稱為森諾階。在這12個階中可劃分出53個菊石帶,又以浮游有孔蟲和鈣質超微化石做為白堊系分階、分帶以及洲際對比的重要依據。
目前的科學文獻一般將白堊紀分為晚、早兩世,共計12期,都以歐洲的地層為名,從最晚到最早細分如下:
Ⅰ.馬斯特裏赫特期:70.6 ± 0.6 – 65.8 ± 0.3百萬年
Ⅱ.坎帕期:83.5 ± 0.7 – 70.6 ± 0.6百萬年
Ⅲ.桑託期:85.8 ± 0.7 – 83.5 ± 0.7百萬年
Ⅳ.科尼亞剋期:89.3 ± 1.0 – 85.8 ± 0.7百萬年
Ⅴ.土侖期:93.5 ± 0.8 – 89.3 ± 1.0百萬年
Ⅵ.森諾曼期:99.6 ± 0.9 – 93.5 ± 0.8百萬年
Ⅰ.阿爾布期:112.0 ± 1.0 – 99.6 ± 0.9百萬年
Ⅱ.阿普第期:125.0 ± 1.0 – 112.0 ± 1.0百萬年
Ⅲ.巴列姆期:130.0 ± 1.5 – 125.0 ± 1.0百萬年
Ⅳ.豪特里維期:136.4 ± 2.0 – 130.0 ± 1.5百萬年
Ⅴ.凡藍今期:140.2 ± 3.0 – 136.4 ± 2.0百萬年
Ⅵ.貝里亞期:145.5 ± 4.0 – 140.2 ± 3.0百萬年
白堊紀形成
白堊紀這一時期形成的地層叫“白堊系”,用手可以搓碎,縮寫記為K,是德文的白堊紀(Kreidezeit)縮寫。
白堊層不僅發育於歐洲,北美和澳大利亞西部也有分佈。
白堊紀地質結構
北美科學家已經放棄了過去有些作者把下白堊統單獨劃分出來叫做“科馬奇系”的做法,而採取了國際通用標準。
但是,在廣大的落基山區,白堊紀海侵是從早白堊世晚期開始的,普遍缺失早、中期沉積。
二,下白堊統上部是綠色砂岩層,包括阿普特和阿爾布兩個期的沉積。
上白堊統即狹義的白堊層,包括從賽諾曼期到坎潘早期地層,頂部缺失坎潘中晚期和馬斯特裏赫特期沉積。
日本學者認為,日本諸島遠離西歐,屬不同生物地理區系,與建立在歐洲基礎上的國際標準分階難以直接對比,獨立劃分海相白堊系為K1~K66個單元,在不同相區,使用不同的地層名稱。
陸相白堊系在東亞腹地非常發育,富含石油、煤、鹽類等礦產以及各種淡水和陸生動植物化石。
中國東部沿海屬環太平洋活動帶,以紅色及雜色岩層夾火山碎屑岩和熔岩為主;西北內陸盆地以雜色沉積岩層為主;西南和華中主要是紅色岩層。東北下白堊統下部是含煤岩層,上部是湖相沉積,夾少許油頁岩;上白堊統則是著名的含油岩系,與北美情況不同,含煤岩層很少。
我國白堊系生物地層學的研究,自20世紀50年代以來,取得了很大進展,但由於以陸相地層為主,研究基礎比較薄弱,至今尚未完成區域性的建組和建階工作,在各個地區已經建立起來的分層還不能完善地與海相標準分層進行對比。
侏羅–白堊系界線的劃分成為長期爭論的問題,看來在短期內還難以得到妥善解決。
白堊紀氣候環境
白堊紀的海平面變化大、氣候温暖,顯示有大面積的陸地由温暖的淺海覆蓋。
由於白堊紀的地層厚、時代較近,全球各地常發現白堊紀地層的露頭。
白堊紀地層中常見白堊的成分。白堊是由海生顆石藻的鈣質外殼微粒(球石粒)沉積而成;顆石藻是種白堊紀常見的藻類。
在歐洲西北部,常發現上白堊紀的白堊沉積層,包含:英格蘭南岸的多佛白色峭壁、法國諾曼底海岸、以及低地國家、德國北部、丹麥沿岸。白堊的質地並不堅固,因此這些沉積層的質地鬆散。這些地層還包含石灰岩、砂質巖。這些地層可發現海膽、箭石、菊石、以及海生爬行動物(例如滄龍)的化石。
在白堊紀中期,海洋低層的流動滯緩,造成海洋的缺氧環境。
巴列姆階時期的氣候出現寒冷的趨勢,這個變化自侏羅紀最後一期就已開始。
在巴列姆階末期,氣温開始上升,持續到白堊紀末期。氣温上升的原因是密集的火山爆發,製造大量的二氧化碳進入大氣層中。
白堊紀地形特徵
在白堊紀的海平面最高時期,地表上有1/3的陸地沉浸于海洋之下。
白堊紀因為黏土層而著名,這個時期形成的黏土層多於顯生宙的其他時期。中洋脊的火山活動,或是海底火山附近的海水流動,使白堊紀的海洋富含鈣,接近飽和,也使得鈣質微型浮游生物的數量增加。分佈廣泛的碳酸鹽與其他沉積層,使得白堊紀的岩石紀錄特別多。
白堊紀末期到古新世早期,印度發生大規模火山爆發,形成的德干地盾。
白堊紀時,南美洲與非洲大陸之間的裂谷迅速張開形成南大西洋,到末期已加寬到約3000千米。北大西洋裂谷位於格陵蘭和北美東側,隨着北美洲向西漂移,裂谷在擴大。特提斯海把歐亞大陸與非洲分開,中南歐和中近東的許多國家當時都處於海侵中。
白堊紀時氣候比較温暖,未見極地冰蓋跡象。當時大部分地區雨量充沛,氣候濕潤,近海及濱海地帶形成豐富的石油、煤、天然氣和油頁岩礦牀,如美國的得克薩斯州、墨西哥、波斯灣、北非和俄羅斯的許多大油田,又如中國松遼平原上白堊統的大慶油田,東北和內蒙古下白堊統的許多大煤田。在一些氣候乾旱炎熱的地區,如中國南方晚白堊世的西南湖羣和雲夢澤水系,有巨厚的膏鹽礦牀沉積。此外,在雲南白堊紀紅層中,含銅砂礦牀品位高,規模大,易於開採和冶煉,是中國有名的銅鄉。
白堊紀物種分佈
侏羅紀以前的硬鱗魚被真骨魚所代替。海洋無脊椎動物中浮游有孔蟲異軍突起,成為劃分對比白堊紀中、晚期海相地層的重要依據,底棲大型有孔蟲中也出現了許多標準化石。菊石和箭石演化迅速而明顯,分佈廣泛,是傳統的劃分階和帶的標準化石。
淡水無脊椎動物也很豐富,如甲殼類的介形蟲和葉肢介演化迅速,軟體動物中的螺和蚌分佈廣泛,還有昆蟲與淡水輪藻化石,它們中的許多種屬都可以成為劃分對比陸相地層的標準化石,在地質填圖、石油和煤等礦產資源勘探中起重要作用。
㈠無縫雙囊粉類–無突肋紋孢(Disacciatrileti-Cicatricosisporites)植物羣。分佈於北方區,主要包括東北和華北北部地區。這裏植物繁茂,尤其是松科、羅漢松科和海金砂科等植物,形成豐富的煤藏。也説明這裏是温暖潮濕氣候帶。
㈡克拉梭粉–莎草蕨孢(Clas-sopollis-Schizaeoisporites)植物羣。分佈於南方區,多產出於含膏鹽沉積的紅色地層,反映出當時較為炎熱而乾旱的氣候環境。在北緯40°~50°之間,存在着一個呈北西西-南東東方向的條狀過渡帶,南北植物羣發生混生現象。從全球分佈來看,中國南、北兩個植物區與乾旱帶和濕亞熱帶的情況相當。
白堊紀植物
被子植物的出現和發展,不僅是植物界的一次大變革,同時也給動物以極大的影響。被子植物為某些動物,如昆蟲、鳥類、哺乳類,提供了大量的食料,使它們得以繁育;從另一方面看,動物傳播花粉與散佈種子的作用,同樣也助長了被子植物的繁茂和發展。
開花植物(被子植物)在白堊紀開始出現、散佈,但直到坎潘階才成為優勢植物。蜜蜂的出現,有助於開花植物的演化,開花植物與昆蟲是共同演化的實例。同時,榕樹、懸鈴木、木蘭花等大型植物開始出現。
從早白堊世晚期興起的地被子植物到晚白堊世得到迅速發展,逐漸取代了裸子植物而居統治地位。本紀初期出現了被子植物,以後逐步發展。菊石和恐龍、翼龍、魚龍、蛇頸龍等則由繁盛逐步趨於絕滅,哺乳類和鳥類成為新興地動物類羣。
白堊紀陸棲動物
中生代許多盛行和佔優勢的門類,如裸子植物、爬行動物、菊石和箭石等,後期相繼衰落或絕滅,新興的被子植物、鳥類、哺乳動物及腹足類、雙殼類等有所發展,預示着新的生物演化階段新生代的來臨。脊椎動物中的爬行類從晚侏羅世至早白堊世達到極盛,代表有暴龍、翼龍、青島龍等,隨後走向衰落。
白堊紀末,恐龍、菊石和其他生物類羣大量絕滅。引起這次生物大規模絕滅的原因,有許多爭論。
有人認為是宇宙中的一顆巨大流星體撞擊地球所致,其依據是在白堊系和第三系界線上粘土巖中銥元素含量異常高。
動物界裏,哺乳動物還是比較小,只是陸地動物的一小部分。陸地的優勢動物仍是主龍類爬行動物,尤其是恐龍,它們較之前一個時期更為多樣化。
翼龍目繁盛於白堊紀中到晚期,但它們逐漸面對鳥類輻射適應的競爭。在白堊紀末期,翼龍目僅存兩個科左右。
[4]
白堊紀末,地球上的生物經歷了又一次重大的滅絕事件:在地表居統治地位的爬行動物大量消失,恐龍完全滅絕;一半以上的植物和其他陸生動物也同時消失。究竟是什麼原因導致恐龍和大批生物突然滅絕?這個問題始終是地質歷史中的一個難解之謎。普遍被大家接受的觀點是隕石撞擊説。引人注目的是,哺乳動物是這次滅絕事件的最大受益者,它們度過了這場危機,並在隨後的新生代佔領了由恐龍等爬行動物退出的生態環境,迅速進化發展為地球上新的統治者。中國遼寧省的炒米店子組發現了大量的白堊紀早期小型恐龍、鳥類、以及哺乳類。這裏發現的多種手盜龍類,被視為恐龍與鳥類間的連結,其中包含數種有羽毛恐龍。
白堊紀海生動物
杆菊石具有筆直的甲殼,屬於菊石亞綱,與造礁生物厚殼蛤同為海洋的繁盛動物。黃昏鳥目是羣無法飛行的原始鳥類,可以在水中游泳,如同現代鸊鷉。有孔蟲門的球截蟲科(Globotruncanidae)與棘皮動物(例如海膽、海星)繼續存活。在白堊紀,海洋中的最早硅藻(應為硅質硅藻,而非鈣質硅藻)出現;生存於淡水的硅藻直到中新世才出現。對於造成生物侵蝕的海洋物種,白堊紀是這些物種的演化重要階段。
白堊紀滅絕事件
劇烈的地殼運動和海陸變遷,導致了白堊紀生物界的巨大變化,中生代許多盛行和佔優勢的門類(如裸子植物、爬行動物、菊石和箭石等)後期相繼衰落和絕滅,新興的被子植物、鳥類、哺乳動物及腹足類、雙殼類等都有所發展,預示着新的生物演化階段——新生代的來臨。
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白堊紀的海生無脊椎動物最重要的門類仍為菊石綱,菊石在殼體大小、殼形、殼飾和縫合線類型上遠較侏羅紀多樣。白堊紀時南方古大陸繼續解體,北方古大陸不斷上升,氣候變冷,季節性變化明顯。雜食性、食蟲性、以及食腐動物在這次滅絕事件中存活,可能因為它們的食性較多變化。白堊紀末期似乎沒有完全的草食性或肉食性哺乳動物。哺乳動物與鳥類藉由以昆蟲、蚯蚓、蝸牛等動物為食,而在K-T事件中存活,而這些動物則以死亡的植物與動物為食。科學家假設,這些生物以生物的有機碎屑為生,因此得以在這次植物羣崩潰的滅絕事件存活。
在河流生物羣落中,只有少數動物滅亡;因為河流生物羣落多以自陸地衝刷下來的生物有機碎屑為生,較少直接以活的植物為生。海洋也有類似的狀況,但較為複雜。生存在浮游帶的動物,所受到的影響遠比生存在海牀的動物還大。生存在浮游帶的動物幾乎以活的浮游植物為生,而生存在海牀的動物,則以生物的有機碎屑為食,或者可轉換成以生物的有機碎屑為食。
在這次滅絕事件存活下來的生物中,最大型的陸地動物是鱷魚與離龍目,是半水生動物,並可以生物碎屑為生。現代鱷魚可以食腐為生,並可長達數月未進食;幼年鱷魚的體型小,成長速度慢,在頭幾年多以無脊椎動物、死亡的生物為食。這些特性可能是鱷魚能夠存活過白堊紀末滅絕事件的關鍵。
白堊紀是地球上海陸分佈和生物界急劇變化、大西洋迅速開裂和火山活動頻繁的時代,後期地勢低平發生了廣泛的海侵。晚白堊世被子植物代替裸子植物在陸上佔優勢,是植物界的一大變革。動物界在白堊紀末才發生重大變化,恐龍、菊石和其他許多生物類羣大量滅絕,預示着新生代即將開始。對引起這次大規模生物滅絕的原因,在國際科學界展開了熱烈的爭論。頗為流行的“地外事件”學説認為,地球上一些地方,白堊-第三系界線上的粘土巖中銥元素異常高含量,是宇宙中一顆巨大的流星碰撞地球產生的類似核冬天效應的結果,據此,在世界各地確定白堊-第三系界線時,銥異常就是一條重要原則。但是,對“地外事件”持懷疑和反對意見的人也不少,他們認為,白堊紀末生物大規模滅絕是逐漸發生的,是生態改變的結果,而不是一次簡單的天外來客撞擊地球所引起的災難。
西部該年代的地層主要為白堊沉積而得名。白堊紀位於侏羅紀和古近紀之間,約1億3700萬年(誤差值為400萬年)前至6500萬年前(誤差值為30萬年)。白堊紀-第三紀滅絕事件是地質年代中最嚴重的大規模滅絕事件之一,包含恐龍在內的大部分物種滅亡。
如同其它古遠的地質時代,白堊紀的岩石標誌非常明顯和清晰,其開始的準確時間卻無法非常精確地被確定,其誤差在幾百萬年之間。在侏儸紀與白堊紀之間沒有滅絕事件或生物演化的特點,可以明確分開兩個年代。白堊紀結束的時間定的比較準,是在6550萬年前左右(有科學家估計為6590萬年前),那時全地球的岩石層都含大量的銥。一般以為,那時有一顆巨大的隕石撞擊地球,在今墨西哥猶加敦半島附近有一個大坑。這個隕石造成了大量生物滅絕,稱為白堊紀-第三紀滅絕事件。但是這個理論有爭議。
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白堊紀古生物發現
2014年9月15日,自貢恐龍博物館與中國地質大學專家對瀘州市敍永縣大石鄉境內新陽、龍井兩村發現的恐龍足跡進行實地考察研究,結論為距今約一億年白堊紀時期的三個種類恐龍足跡。
2022年,山東省諸城市恐龍文化研究中心工作人員在春季野外化石勘察過程中,在諸城市的主要化石遺蹟區新發現一處較為完整的水波紋遺蹟化石和一些大型恐龍足跡化石。該化石遺蹟區地質地貌發育及保存比較完整,經過對周圍岩層沉積和遺蹟化石點周圍地層岩層特徵對比分析,初步斷定為早白堊世地質地層。
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白堊紀研究進展
2020年3月份美國地理學會的期刊《古海洋學和古氣候學》上一項新研究説,白堊紀晚期的軟體動物貝殼化石透露出一個秘密:恐龍時代結束時,地球自轉比今天快,每年地球要自轉372次,而目前是365次。這意味着白堊紀的一天,僅持續23個半小時。
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- 參考資料
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- 9. 浙江一地垃圾堆裏挖出“寶物”,距今1億多年 .百家號[引用日期2022-10-26]
- 10. 內蒙古烏拉特後旗境內發現白堊紀蜥蜴類頭骨化石 .百家號.2023-08-31
- 11. 距今2.2億年三疊紀鯊魚化石和500萬年前植物化石長啥樣?最新科考成果來了 .中國科技網.2023-10-03[引用日期2023-10-03]
- 12. 恐龍何以成就霸業?古生物專家馮偉民帶你探索恐龍的奧秘 .在這裏,讀懂鹽都[引用日期2023-12-29]
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