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我們的地球——古近紀(哺乳動物崛起)

白垩紀的結束,在地質學上标志着中生代的結束和新生代的開始,古近紀地圖示示着是4500萬年前地球的樣子。随着挪威和格陵蘭島之間聯系的中斷,大西洋仍在不斷的變寬,而美洲已向西移動。非洲向東南緩慢移動,與歐洲南部擠壓,形成了比利牛斯山和阿爾卑斯山。印度仍在北移穿過赤道。而澳洲已與南極洲徹底分離。古近紀是大規模造山和全球海陸重塑的時期。非洲和印度繼續北移,古特提斯洋逐漸閉合。由于岡瓦納地塊與歐亞大陸南側相撞,沉積地層受到擠壓,于是沿着阿爾卑斯山脈到喜馬拉雅山脈前沿開始了一系列的造山運動。而在遙遠的西部,伊比利亞半島(西班牙和葡萄牙)與法國相撞,導緻比利牛斯山開始形成。

該時期地殼運動頻繁發生。同時記錄着哺乳動物到鳴禽的現代動物,成為世界主宰。古近紀6600萬年前持續到2300萬年前。傳統上人們将這4300萬年分成三個時期,分别是古新世(距今6600萬年前至距今5600萬年前)、始新世(距今5600萬年前至距今4300萬年前)和漸新世(3400萬年前至2300萬年前)。

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古近紀地圖1

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古近紀地圖2

1海洋在美洲縮減 在白垩紀時期,一片淺海覆寫着北美洲的中西部地區。到了古近紀,僅餘其中被稱為炮彈海的一片小片殘餘。因為形成落基山的持續闆塊運動,導緻大陸的拉伸和斷裂,使覆寫的海水撤退,形成了湖盆。其中一個就是尤因它盆地,這裡堆積了數層沉積物,形成以精緻的魚類化石文明的綠河組。

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尤恩它獸

2大西洋中的火山 一道熱熔岩“柱”從大不列颠和格陵蘭島之間的北大西洋洋底噴薄而出,将該區域的洋殼頂起、拉伸、撕裂,在此過程中,大量岩漿噴到地表,形成新的地貌。這些大爆發的痕迹,在北愛爾蘭巨人提道和蘇格蘭斯塔法島的芬格爾洞都可以看到。

3太平洋中的火山熱點 随着太平洋闆塊一個熱點(地幔深處物質上湧至地表的露頭)上移,這裡生成了火山島鍊,被稱為夏威夷-天皇海山鍊。7000萬年前,第一座火山從海底噴發。闆塊運動如今已将該火山移到了太平洋。約4300萬年前太平闆塊運動方向發生改變,而這一改變就以海底火山鍊“折線路徑”儲存了下來。

4澳洲的氣候變化 南澳洲和昆士蘭省的岩石顯示,在古近紀澳洲的天氣曾發生過變化。約5500萬年前,這裡氣候濕潤,長有大量的沼澤森林。它們後來變成了褐煤和油頁岩。4000萬年前這裡的沉積物就已薄了很多,表明當時的環境不太好,這些沉積物所形成的岩石類似砂岩,表明該地區已經變得極為幹燥。

5海嶺的創造者 在古近紀,此地的海嶺曾是活躍的轉換斷層,即兩個構造闆塊的邊界。當印度最終與中國西藏相撞且停止運動後,産生印度洋。如今,這一海嶺已經沉寂,但仍以3000米的高度聳立在印度洋洋底。

6西班牙和意大利并入歐洲大陸 随着伊比利亞半島(西班牙和葡萄牙)逆時針方向旋轉,比斯開灣出現。它與法國南部相撞,擠壓處于中間的地層,形成比利牛斯山。意大利向着歐洲南部北移,在移動過程中推着阿爾卑斯山向上移動。

7阿拉伯從非洲分離 随着地球地殼在非洲東北部斷裂延伸,紅海出現。到始新世晚期(4000萬年前),大量熔岩傾瀉到埃塞俄比亞高原的廣袤地區,沿着斷裂的大裂谷出現了一條火山帶。

古近紀的火山活動 起初的北大西洋擴張極度緩慢,約6500萬年前的白垩紀至古近紀之交,格陵蘭島和不列颠群島仍然互相連接配接,而冰島尚未出現。在6300萬年前到5200萬年前,該區域發生了大規模的火山運動。大量熔岩從西南至東北走向的一系列裂縫中噴發,覆寫了整個陸地。這些火山噴發可能是由于某個熱點爆發,使得灼熱的岩漿從地球内部向外噴發,随着陸殼拉張,歐亞大陸和勞倫大陸分裂,新的大西洋洋底由此形成。海底擴張涵蓋了挪威和格陵蘭島之間的大部分地區。冰島通過中大西洋中脊噴發出來的岩漿形成,如今仍位于熱點之上。

海洋裂縫 大西洋在古近紀繼續向北擴張。海洋下的地殼被來自深層地幔的“熱點”頂起。随着地殼四散分裂,大股熔岩從裂縫中噴發出來,從愛爾蘭西南部的丁格爾到格陵蘭島,東部分布着一系列的大型火山。此時冰島形成,格陵蘭島從斯坎德納維亞分離。

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冰島火山

海平面繼續從白垩紀中期的最高點下降。但從細節上來講,整個新生代時期海平面一直起伏不定。古近紀時期,全球氣候逐漸變得濕潤,使得熱帶和副熱帶氣候延伸到了高緯度地區。然而從始新世末期開始,全球氣候逐漸變得幹燥寒冷。這對海洋和陸地生命的整體發展産生了重大的影響。

現代生命集結 白垩紀末期的大滅絕事件後,随着生命的恢複,動植物群都發生了急劇分化。在海洋環境中生命迅速振作起來,并呈現出更具現代感的面貌。硬骨魚中的真骨魚類和軟骨魚中的鲨魚成為主宰,另外,還出現了最早的海洋哺乳動物,例如原始的鲸類。

梅塞爾的動植物 德國法蘭克福梅塞爾的采礦場是世界上古近紀生命最重要的化石點之一。大約5000萬年前,這一地點還是湖泊,周圍生長着衆多植物、脊椎動物和非脊椎動物。這些話是代表着較為完整的生态系統。

多種多樣的哺乳動物 盡管哺乳動物化石僅占從梅塞爾挖掘出來的脊椎動物的一小部分(2%-3%),但總共有35個不同的物種,屬于13個目。這些目現今仍然存在,盡管梅賽爾的哺乳動物的在尺寸上與現代哺乳動物有較大的差異,但是仍能通過外貌辨認出來。其中包括25厘米的有袋類負鼠和許多蝙蝠和齧齒動物。除此之外,人們還發現了能像狐猴一樣爬樹的靈長類動物,如歐洲狐猴屬,他們體長為50厘米。靈長類動物用手指代替爪子。他們的食指和拇指能用來抓取并使用工具。狐猴、猴子、人類和其它猩猩都屬于靈長類動物。

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古近紀哺乳動物

當時馬的祖先僅與大狗大小一樣,牛和鹿的祖先也都體型較小,是兔子一般大小的反刍動物。其他的哺乳動物還包括食蟻獸和一些已滅絕的早期哺乳動物。

梅塞爾坑中的生命 構成該地區生态系統基礎的65種植物明顯具有現代面貌,熱帶柑橘樹、棕榈樹、攀援植物和樟樹廣泛分布。如今主要分布在較溫和地區的橡樹、水清風和稀有的松柏類,在當時也有生長迹象。淡水湖泊中生長着許多睡蓮、富足動物以及昆蟲,如水蚤、黾蝽和劃蝽。

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梅塞爾坑中的生命

這些昆蟲是蛙、蟾蜍和蝾螈的食物。成群的食肉魚類、水生爬行動物(如淡水龜)和長達三米的食肉鳄魚占據着湖泊。

第一塊蛇類化石産于白垩紀晚期,其祖先尚不為人所知。蛇類化石種類包括莽、筒蛇和掘地蛇。大蟒身長超過兩米,以小型動物為食。

鳥類的外形也逐漸改變,從不能飛行的愛尼格瑪鳥到鷹、雞雁類、還和火烈鳥、貓頭鷹、像鴕鳥的古鸨,這一生物叢集涵蓋了現代歐洲、北美洲、南美洲和亞洲南部的各個種類。

熔岩 在北愛爾蘭和蘇格蘭赫布裡底群島内部,大量的玄武岩從裂縫和火山中噴發出來,其中一些裂縫如今仍清晰可見,在北愛爾蘭仍然存在約3800平方千米的熔岩。安特裡姆郡的巨人梯道也是諸多可見的火山噴發遺迹之一。

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著名的巨人梯道

火山活動的第二階段是從愛爾蘭到蘇格蘭西部海岸形成的一條火山帶,盡管岩石堅硬,但是在上個冰期(1.8萬年前)這些已經消亡的火山遭到冰川的嚴重侵蝕,使得科學家們更容易研究它們。

考察該區域的火山岩,為研究它們的形成提供了重要的線索。構成岩石的岩漿也在成分上發生了一系列的變化,在不同的時期,從岩漿中沉降出來的礦物質結晶不同,一些岩石由此出現了分層。人們從蘇格蘭海南邊的拉姆島上發現了一個地層,證明了新生代形成的岩石由地幔熱點導緻的,這一地層富含鉑族礦物質,它與地幔柱活動期間出現的高溫息息相關。

植物和花的演化 說到陸生植物早期的演化,我們的了解主要來自于蘇格蘭的瑞尼。在3.9億年之久的沉積物中含有22種植物,其中包括用葉脈循環水分的原始植物瑞尼蕨類,這些直立生長的植物寄居在沼澤中,高度為20至30厘米。

哺乳動物的分化 哺乳動物在古近紀急劇分化,在持續了6300萬年的古近紀和新近紀(也稱第三紀)時期,将進4000種哺乳動物發生了演化,其中很大一部分都是在前1000萬年的古新世實作的,包括至少15個新的譜系——由近親構成的群體。部分哺乳動物的分化(許多是食植動物)受到該時期出現的新興被子植物(有花植物)的激發。哺乳動物可能具備智慧和适應性,以便在迅速變化的環境中生存繁衍。

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漸新世動物

更格盧鼠 這隻更格盧鼠發現于德國梅塞爾,長75厘米,是一滅絕的哺乳動物。它的後腿較長,前肢腳短,用尾巴來保持平衡,看起來它似乎能跳躍,但它的懷古結構表明當它獵食小動物時其實是靠跑的。

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更格盧鼠化石

大蟒 古近紀的巨蟒和蟒蛇都屬于大蟒,它們能夠使獵物窒息而死。古蟒長達兩米,以小型爬行動物、鳥類和哺乳動物為食。毒蛇直到第三季中新世才出現。

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蟒化石

十字路口 食蟻獸(歐洲小食蟻獸)、穿山甲(始穿山甲)等在歐洲出現,這一現象具有重要意義,過去人們認為它們分别屬于南美洲和東南亞地區,歐洲也是以成了始新世哺乳動物遷徙的十字路口。

原始的馬 人們在梅塞爾共發現了70句馬類化石,其中包括馬駒和懷孕的母馬。該古獸馬兩隻前腳上均有四趾,後腳上均有三趾,肩高僅為60厘米。

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原始古馬化石

蘇格爾洞的柱狀玄武岩 在蘇格蘭西海岸的斯塔法島上,冷卻的玄武岩形成了支撐海蝕洞穴的柱子,該洞穴得名自神話中的一位巨人。這處玄武岩是一塊厚2000米的岩石的一部分,是在古近系從附近的莫爾島上噴發出來的。

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蘇格爾洞

古近紀的中國 古近紀大體繼承了晚白垩世的古地理和古氣候特征。我國大部分為陸地,隻有西藏南部及塔裡木盆地仍為海洋。它們與東亞地區和古地中海地區相連,形成了一條狹長的古特提斯海域,當時的台灣也沉沒在海裡。距今1.3億年前,印度闆塊脫離了由南半球的非洲、南極洲和澳洲所形成的泛大陸,開始往北漂移。到了距今約4000萬年前的古近紀中期,它與中亞和西藏對接相撞,形成了喜馬拉雅山造山運動。使得古特提斯海域上升為陸地,并使先前沉積的地層發生了不同程度的褶皺、斷裂,它還使得我國西部地區地勢迅速擡高,緻使我國晉陝盆地、西南盆地等在古近紀後期分别上升為黃土高原和雲貴高原,并使大型的沉降盆地往東形成了華北盆地、松遼盆地、江漢盆地、蘇北盆地等。特别需要指出的是,現在的渤海灣、黃海以及台灣海峽等當時都屬于陸地。是以這些地方都沉積了很厚的古近紀的陸相地層。但東海、南海仍屬于海洋,那裡沉積的是海相地層。

古近紀的我國是煤礦、石油和膏鹽礦的重要成礦時期。煤礦主要分布在東北、山東、河北和山西境内,其中遼甯撫順的煤礦規模最大。石油主要分布在松遼盆地、渤海灣、江漢盆地、南陽盆地、準噶爾盆地、柴達木盆地、塔裡木盆地和蘇北盆地等。這些地方都是陸相地層形成的油田。而在台灣西部和塔裡木西南的喀什灣以及東海和南海,卻是海相地層形成的油田。由于古近紀早期氣候較幹旱,到後期才轉為溫暖潮濕,故在早期,西起喀什海灣、南達滇西蘭坪、思茅地區和廣東三水盆地,東至江漢盆地和衡陽盆地都是高原礦床。山東大汶口附近還發現了有鉀鹽礦。

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亞洲鳄獵食原古馬