中新世

新生代新近纪的第一个世

中新世(Miocene Epoch), 新生代 新近纪的第一个世,其时间划分约为距今2300万年前到533万年前(23.03Ma~5.333Ma),延续时间约为1700多万年。 国际地质科学联合会 将中新统(世)划分为6个阶段, 应建立6枚“金钉子”,已建立5枚“金钉子”,底界划分来自于 同位素 测年为23.03Ma的中新统底界——阿基坦阶“金钉子”,顶界划分来自于同位素测年为5.333Ma的上新统底界——墨西拿阶“金钉子”。 中原地区 地层 表 中将 中新统划分为5阶。

中新世全球海、陆轮廊已很接近于现今。整体说来,海洋所占面积较大,陆地面积较小。 中新世中期, 喜马拉雅山脉 地区再次出现褶皱构造、逆掩 断层 、大 推覆体 以及大规模的 变质作用 和 岩浆 入侵活动; 阿尔卑斯山脉 继续变形上升; 太平洋 东岸的北美出现了强烈的凹陷,形成厚达3000米的中新统。中新世的海区大致限于现在的 地中海 范围内,晚期又发生一次褶皱运动,沉积区进一步缩小,形成 潟湖 沉积。 新生代 以来, 地球 气候总体呈变冷趋势,但也存在类似于中中新世的暖期(距今1700万~1500万年),中中新世暖期是中新世以来气候最为温暖的时期,其后在距今1400万年前发生了中中新世变冷事件。

中新世时期, 陆生植物 从两极延伸到 赤道 , 陆生哺乳动物基本上现代化,许多古老的群体在上一个 渐新世 结束时已经灭绝,今天已知的哺乳动物家族中有一半出现在中新世。原始的 羚羊 、鹿和 长颈鹿 以及现代 大象 的祖先在中新世期间活动至欧亚大陆,生物变得更加多样化。海洋生物里几乎所有的现代 鲸目 群、海豹和 海象 都在中新世出现。鸟类中早期的 苍鹭 、鸭子、鹰、乌鸦、麻雀、 环颈雉 、 猫头鹰 和 鹧鸪 也在这一时期出现在 欧洲 。

命名

中新世(Miocene)名称来自 希腊语 “μείων”(meiōn, 英语 意为“less”),意为“略新”,即“略早于现代”。

时期划分

国际地质年代表

国际地质科学联合会 公布的国际底层表中,将中新统(世)划分为六个阶段。

中国地层表

参考国际 地层学 研究基础,《中国地层表(2014)》将中新统(世)划分为五阶。

地史特征

全球构造

中新世全球海、陆轮廊已很接近于现今。整体说来,海洋所占面积较大,陆地面积较小。现 地中海 沿岸,如北非阿特拉斯山区(Atlas Mountains)、 意大利 大部、 法国 和 西班牙 的地中海沿岸区都曾为古地中海区,法国的西海岸、北欧地区则被 大西洋 所占;在北美西海岸南部及墨西哥湾滨海区也被海洋所占。

渐新世 晚期至中新世中期, 喜马拉雅山脉 地区再次出现褶皱构造、逆掩 断层 、大 推覆体 以及大规模的 变质作用 和 岩浆 入侵活动。滇西一带的红层沉积宣告结束,盆地上升,开始剥蚀。在青藏高原北部及其边缘、天山地区等地,表现为 古生代 褶皱 山系 中的大断裂活动,于是出现显著的养异性升降运动。在 日本 此幕称为“高千穗运动”,为 四万十 (Shimanto)喜山地槽的主要褶皱幕,使日本的外带结束了自中生代以来的 海槽 状态,成为 日本列岛 整体的组成部分。 台湾岛 也受到影响。 阿尔卑斯山脉 继续变形上升。 中东 的 扎格罗斯山脉 (Zagros Mountains)此时升起。特提斯海西段的海区缩小到相当于现今 地中海 的范围。沿岸的一系列高山都已形成。 太平洋 东岸的北美出现了强烈的凹陷,形成厚达3000米的中新统。

中新世的海区大致限于现在的地中海范围内,海水曾侵进到前阿尔卑斯、前喀尔巴阡(Carpathian)、 克里米亚半岛 高加索凹地(Crimean-Caucasus concave ground)、 里海 ,与 大西洋 沟通。在沉积区的中心地带发育了 泥灰岩 ,含有 瓣鳃纲 、 海胆 、鱼、 腹足类动物 化石,在沉积区的边缘为浅水相的 砾岩 、 砂岩 及 粘土 ,甚至贝壳岩。至中新世晚期又发生一次褶皱运动,沉积区进一步缩小,形成 潟湖 沉积。

地层及地理特征

中新世的地层特点是隔段地层间有 相变 现象,而化石产出层位不变,这也是划分时代的可靠依据。

矿产

古近纪- 新近纪 有大量聚煤作用发生并形成有工业价值煤田的时期。其中包括了新近纪的中新世- 上新世 时期发生的聚煤作用,主要分布于 云南省 及台湾。在中国陆上区域,古近系-新近系聚煤区的煤占煤炭资源总量的0.6%。

气候环境

中新世开始草原型的 哺乳动物 迅速发展,同时高纬度地区的 热带 或 热带植物 分布区逐渐收缩,以至消失,可见气候已经转冷,所以半于燥的草原景观在大区域内大片出现。当时海生 瓣鳃纲 壳体的氧 同位素 的分析也证明这一点。

新生代 以来, 地球 气候总体呈变冷趋势,但也存在持续100万年以上的三个暖期,即早 始新世 大暖期(距今5200万~5000万年)、中中新世暖期(距今1700万~1500万年)和上新世暖期(距今500万~300万年)。中中新世暖期是中新世以来气候最为温暖的时期,其后在距今1400万年前发生了中中新世变冷事件。

在中中新世暖期时,全球温度比现代平均气温高3~6℃, 赤道 与两极 温度梯度 较小,全球冰量达到 渐新世 以来最小。全球自然环境在这一暖期均发生了显著变化,如 澳大利亚 北部和东北部此时出现了 热带雨林 , 欧洲 中纬度地区出现了大量喜热型生物,中国新疆 北领地 的植物多样性达到 新近纪 以来的最高值, 亚洲 低纬地区发生了显著的 化学 风化和 侵蚀作用 。中中新世暖期的形成机制有两种主要观点:1.相对较高的CO 2 浓度是造成这一暖期的主要原因,尽管这一观点得到了气候模拟的支持,但该时段CO 2 浓度的重建结果还存在较大不确定性;2.当时 热带 洋流能够向 南半球 高纬地区输送较多的热量而不利于 冰盖 的扩张,导致这时期相对温暖,但这一观点难以解释中中新世暖期的全球性特征。

中中新世变冷事件的发生,使全球 海平面 降低超过45米, 南冰洋 高纬海面温度降低达6~7℃, 南极大陆 夏季平均温度下降8℃以上并造成南极地区 冻原 生态系统的消失,导致东 南极冰盖 扩张。中中新世变冷事件与 始新世 渐新世 之交全球变冷事件。 第四纪 初的 北半球 大冰期 事件,一同构成 新生代 地球 3次重要的快速变冷事件。

中中新世变冷事件的形成机制,主要存在“CO 2 降低”说、“洋流变化”说和“轨道驱动”说3种假说。"CO 2 降低”说认为1400万年前后强烈的山体隆升加强了 硅酸盐 风化,引起大气中CO 2 浓度降低,由此导致该时期气候变冷。“洋流变化”说认为1400万年前后大洋环流格局发生改变,造成 热带 向南极地区热量输送减少,引起这一时期气候变冷事件的发生。“轨道驱动”说认为 地球轨道 参数的改变可导致环 南极 流加强,造成南极地区的热隔离而引起 冰盖 扩张和全球变冷。还存在另外一种观点,认为是CO 2 浓度和地球轨道驱动共同导致了这一变冷事件。这些假说仍需进一步的大气CO 2 浓度结果重建加以验证。

生命发展

新近纪 在低 地平线 和 大陆碰撞 聚合的同时, 陆生植物 开启了大陆间的迁徙,清晰的气候带从两极延伸到 赤道 。中新世时, 北半球 的气候还相对温暖, 澳大利亚 也没有现在那么干旱。 长鼻目 自非洲、安琪马自北美迁入欧亚大陆后,在中中新世形成了全新的动物群。

在中新世,陆生 哺乳动物 基本上现代化,许多古老的群体在上一个 渐新世 结束时已经灭绝,今天已知的哺乳动物家族中有一半出现在中新世。在北半球,旧世界和新世界之间发生了一些动物群的交流。非洲和欧亚大陆之间也有可能交流,但 南美洲 和澳大利亚仍然孤立。原始的 羚羊 、鹿和 长颈鹿 出现在中新世的欧亚大陆。现代 大象 的祖先,在之前的渐新世似乎仅限于非洲,似乎在中新世期间传播到欧亚大陆,变得更加多样化。

中新世对 灵长目 的进化具有重要意义。北美化石记录中最古老的灵长类动物,一种5500万年前的眼镜猴状生物,称为“Teilhardina magnoliana”,在美国南部广为人知,但随着该地区的气候变冷,所有北美灵长类动物在 始新世 末期(约3390万年前)灭绝。在其他地方,高等灵长类动物,尤其是猿类,经历了大量的进化。化石证据似乎表明,包括猿类在内的高级灵长类动物存在于南欧。在欧洲的中新世岩石中发现了一种早期形式,外观像 长臂猿科 ,但与长臂猿“Pliopithecus”只有很远的亲缘关系。“Dryopithecines”是一组高级类人类 人猿 ,可能代表了现代类人猿和 人类起源 的 种群 ,也存在于 欧洲 的中新世岩石中,也存在于非洲的中新世 地层 中,该地区是类人形式和现代人类可能起源的地区。

到中新世末期,几乎所有的现代 鲸目 群都出现了,早期的海豹和 海象 也是如此。早期的苍鹭、鸭子、鹰、乌鸦、麻雀、 环颈雉 、 猫头鹰 和 鹧鸪 等鸟类出现在欧洲。

参考资料

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