学习任务中国新生代划分及生物界
2020-01-16 · 技术研发知识服务融合发展。
【任务描述】 ①了解新生代地质特征;②掌握新生代的地质时代划分;③了解新生代生物界面貌,鉴定代表性化石。
一、新生代地质特征
新生代古生物、古地理、古气候、古构造较中生代均发生了重要变化。生物界以哺乳动物和被子植物大发展为特征,因此,新生代被称为哺乳动物时代或被子植物时代,其中第四纪由于人类的出现和发展,称为人类时代。古气候的重要事件是第四纪冰川的形成(表9-2)。古地理、古构造的重要变革发生在中国古大陆的西南缘和东南缘:在西南缘由于始新世晚期印度板块与古亚洲板块的最终对接碰撞,导致古近纪以来青藏高原的急剧抬升(喜马拉雅山)及世界屋脊青藏高原的形成。在东南缘最重要的事件是大陆边缘裂陷和弧后扩张,并形成了许多规模大、沉积厚的盆地,如渤海湾盆地、东海盆地和南海盆地,它们蕴藏了我国重要的油气资源。
二、新生代地质时代划分
新生代延续时间约65Ma,包括古近纪、新近纪和第四纪,内部进一步划分为7个世(表9-3)。
三、新生代生物界
新生代的生物界较中生代又有了新的发展,被子植物的繁盛,哺乳动物的兴起,以及人类的出现和发展,并逐渐形成了现代的生物界面貌,因此,人们又将新生代称为被子植物时代、哺乳动物时代。
表9-2 中国冰期划分及对比
(据闵隆瑞,2005)
表9-3 新生界地层划分
(据全国地层委员会,2001)
(一)脊椎动物的演化
古近纪早期是古有蹄类及肉齿类(古老类型)是以植物为食的有蹄哺乳动物。与后来的有蹄类(奇蹄类、偶蹄类)相比,个体较小,齿比较原始,四肢和脚粗短,比较笨拙。包含几个平行进化的不同类别,主要是钝脚类、踝节类、裂齿类和恐角类等(图9-4)。在古新世及始新世早、中期极度发展,到始新世晚期或渐新世大都灭绝。如我国古新世的Bemalambda (阶齿兽),个体大小如狼。早始新世的Coryphodon (冠齿兽)。此外,亚洲特有的Anagalida (亚兽类),在我国华南有不少发现。肉齿类也是已灭绝的古老类型哺乳动物,在古近纪早期很繁盛,如始新世的Hyaenodon (鬣齿兽)。
图9-4 古近纪哺乳动物
(据温献得,1998)
古近纪中、晚期奇蹄类高度发展和食肉类繁荣时期。现代哺乳动物的祖先已基本出现。而奇蹄类是演化发展的极盛时期,大部分奇蹄类在古近纪末期灭绝。而马却适应得很好。雷兽类Brontotheriidae最初出现于始新世早期,到渐新世中期发展到繁盛顶峰时,但很快灭绝。两栖犀类Amynodontidae是已绝灭奇蹄类的另一代表,到渐新世不久即灭绝。
新近纪是偶蹄类大发展和象的迅速演化时期,动物总貌与现代更为接近。偶蹄类一般每脚有2或4或个趾,脚的中轴是在第三和第四趾上,多数具有反刍功能。偶蹄类与奇蹄类都于始新世兴起,但古近纪是奇蹄类的繁荣时期,而偶蹄类在新近纪大为繁盛(如长鼻类)的演化主要反映在齿及头骨方面。由于象的演化快,分布广(除澳洲外遍布全世界),具有重要的地层划分意义。肉食类继续发展,奇蹄类中的马及犀等在鉴定地层时代上仍比较重要。
渐新世的古始祖象、中新世的板齿象、上新世至更新世的乳齿象,逐渐演化为全新世的真象。著名的马的系列演化在古近纪、新近纪也有其重要意义,到第四纪演化为真马(图9-5)。新近纪时食肉类也继续发展,如狗、狼、剑齿虎等均很繁盛。
总的来讲,欧亚、北美、北非的哺乳动物面貌大体一致,说明各大陆间有陆地相连,但是大洋洲情况特殊,古近纪、新近纪时只发育了无胎盘类的有袋类和单孔类,这个特点并保持至今,这是由于大洋洲大陆一直为太平洋海水所隔绝的缘故。
(二)水生无脊椎动物的更替和发展
海生无脊椎动物最主要的特点是原生动物的发展,如底栖的 Nummulites (货币虫)(图9-6 之1)和Globigerina (浮游抱球虫)(图9-6 之2)极为繁盛,因此许多文献中曾将古近纪称为货币虫纪。货币虫为大型原生动物,具灰质外壳,常堆积成货币虫灰岩,和它们在一起的尚有Lepidocyclina (鳞环虫)和Discocycling (盘环虫)等重要属种。这些原生动物大量分布于南方温暖的浅海和滨海地区。
应指出与南方货币虫等发育的同时,北方发育着硅藻Fennales (图9-6 之3),它们是一种浮游生物,古近纪及以后各时期皆甚繁多,聚集而形成硅藻土。
此外,古近纪、新近纪还大量发育着海绵、六射珊瑚、双壳类、腹足类、海胆等。软体动物中,菊石类绝迹。双壳类和腹足类仍然繁盛,它们除在海中外,也生活于河湖沼泽地带。海生化石代表见图9-6 之3,4,5,6,7。
陆相介形类,古近纪、新近纪时十分繁盛,在油田常被用作地层划分和对比的重要工具。化石代表见图9-6 之8,9,10,11,12,13。
图9-5 马的演化
(据Ch.Pomerol,1973,简化)
(三)被子植物的发展及地理分区
被子植物在新生代占主要地位并得到突发演化,裸子植物和蕨类等只占次要地位。古近纪被子植物基本上是乔木,到新近纪,植物界已基本上由现代属组成,并有大量的现生种。
中国古近纪、新近纪植物群有两个发展阶段。古近纪是木本植物大展阶段,以木本被子植物的乔、灌木繁盛为主。新近纪是草本植物大发展阶段,草本植物逐渐增多,大量的现代种属出现。
古近纪、新近纪的植物地理分区,一般分为泛北极植物区、热带植物区及南极植物区。而热带植物区由于东西半球组成不同,有人进一步分为次一级的古热带植物区(东半球)和新热带植物区(西半球)。
泛北极植物区属温带型,以落叶乔、灌木为主(图9-7 之1,2,3,4,5,6)。我国西北、华北及东北属于此植物区南部。热带植物区,由于东西两半球组成不同,又可分为古热带植物区(东半球)和新热带植物区(西半球)。古热带植物区北界,大约穿过英格兰中部、斯堪的纳维亚半岛南部、波罗的海区、俄罗斯中部、咸海、巴尔喀什湖一带,我国南方位于此植物区的北部。区内植物群以常绿树为主,(图9-7 之7),也有大型蕨类。南极植物区所知不多。上述植物区的划分至渐新世末变化不多,到新近纪,则有些变化表现在温带型植物群向南迁移。
图9-6 新生代水生物脊椎动物
(据温献得,1998)
1.货币虫(Nummulites sp.);2.抱球虫(Globigerina);3.硅藻(Fennales);4.海扇(Pecten);5.牡蛎(Ostrea);6.田螺(Viuiparus);7.平卷螺(Planorbis);8.金星介(Cypris);9.真星介(Encypris);10.玻璃介(Candona);11.小玻璃介(Candoniella);12.土星介(Ilyocypris);13.湖花介(Limnocytthere)
图9-7 新生代植物
(据温献得,1998)
1.栋(Quercus);2.山毛榉(Fagus);3.木兰(Magnolia);4.桦(Betula);5.杨(Populus);6.红杉(Sepuoia);7.樟(Cinnamomun)
四、技能训练——新生代典型化石识别
训练目的:观察新生代代表性化石标本,了解新生代生物界面貌。
古近纪、新近纪时,海生的双壳类和腹足类是很繁盛的,常见的如海扇(Pecten)。海生有孔虫在古近纪、新近纪也大量发展,经常成为造岩、造礁生物,如货币虫(Num⁃mulites)。第四纪时有孔虫仍很繁盛,但一般个体很小。除此之外,新生代时海胆、苔藓虫和六射珊瑚等也很发育。
古近纪、新近纪时,陆相双壳类和腹足类极为繁盛,介形虫、昆虫等也甚发育。第四纪时,上述的生物类别仍然保持了典型的晚新近纪后期的面貌。
【任务】 观察并描述下列代表性化石:Lamprotula (丽蚌),Populus (杨),Salix (柳),Magnolia (木兰)。