全新世的气候变化与环境响应_渐新世时期全球气候发生巨变

1.新生代的气候特点

2.始新世详细资料大全

3.西北地区的由来及演变

4.地球经历了几个时期？距今各多少年？

5.我们的地球——古近纪（哺乳动物崛起）

自从地球诞生至今，每隔数万年左右，地球上的气温就会经历一次温暖期与冰河期的循环。根据地质学上的资料，在80万年内就发生了30次以上。两次冰河时期之间，地球的气温较暖和，称为间冰期。因此，地球的气候是以缓慢的速度逐渐的变化，并非一成不变的。 其中最著名的，时间较久四次冰河时期，其名称列于下: 鄱阳冰期 137-150万年前 大姑冰期 105-120万年前 庐山冰期 10-32万年前 大理冰期 1-11万年前 冰河时期来临时，会使得全球气温下降，每次冰河时期，南极的温度会比现在的温度下降摄氏约11度左右。由于大量的海水结冰，因此会使海平面缩小，陆地面积扩张。同时热带与亚热带的面积也会缩小。 地球的气候不断重复冰期与暖期的循环，严寒的冰期大约持续10万年后就会出现1万年的暖期。目前地球正处于暖期，并已经持续了大约1.5万年。现阶段的暖期与以前最大不同就是目前处于忽冷忽热的跳跃期。因此，科学家认为，根据跳跃的非线性规则来分析，并用计算机模拟结果显示，人类没有理由忽视全球可能突然变冷的警告。欧洲可能将是地球上最先变冷的地区。 自从地球诞生至今，每隔数万年左右，地球上的气温就会经历一次温暖期与冰河期的循环。根据地质学上的资料，在80万年内就发生了30次以上。两次冰河时期之间，地球的气温较暖和，称为间冰期。因此，地球的气候是以缓慢的速度逐渐的变化，并非一成不变的。 其中最著名的，时间较久四次冰河时期，其名称列于下: 鄱阳冰期 137-150万年前 大姑冰期 105-120万年前 庐山冰期 10-32万年前 大理冰期 1-11万年前 冰河时期来临时，会使得全球气温下降，每次冰河时期，南极的温度会比现在的温度下降摄氏约11度左右。由于大量的海水结冰，因此会使海平面缩小，陆地面积扩张。同时热带与亚热带的面积也会缩小。 地球的气候不断重复冰期与暖期的循环，严寒的冰期大约持续10万年后就会出现1万年的暖期。目前地球正处于暖期，并已经持续了大约1.5万年。现阶段的暖期与以前最大不同就是目前处于忽冷忽热的跳跃期。因此，科学家认为，根据跳跃的非线性规则来分析，并用计算机模拟结果显示，人类没有理由忽视全球可能突然变冷的警告。欧洲可能将是地球上最先变冷的地区。 冰河时期（Ice Age）又名冰川期，是指地球在某些年代里陆地和海洋都被冰层覆盖，这些冰封地带比现在受冰封的地域广阔得多。在冰河时期，冰层覆盖了世界上大片土地，这些地区的气候非常寒冷；海洋里有很多冰块，地面也凝结了厚厚的冰。同时，由于较多水分储在冰块中，各地的海平面便较低了。 在称为前寒武纪（6亿年前）和奥陶纪（约4.5亿年前）末的两个地质时期，冰河时期可能曾数度出现。我们仍可以在今天的撒哈拉沙漠里看见奥陶纪冰河时期的遗迹――广大地区的石头上有被磨刮的痕迹，那是冰块经过时留下的。科学家们认定，地球在历史上曾出现了8个冰河期和8个温暖期。 冰河时期，在欧洲、亚洲北部和北美洲，很多地方都有大片冰雪覆盖，而现在的冰帽和冰层就是那时剩下来的。冰层的移动改变了陆地。冰层把大片的岩石刮光，刮下来的石屑就堆积在冰层边缘，称为冰碛。到了天气较暖的时期，冰雪融化，冰层范围缩小，冰碛就留在地上，由冰层融化所流下来的水带到其他地方。曾由冰覆盖的山和盆地形成了很多新湖泊和新河道。 另外，有科学家预测，地球的下一次冰河时期会最早出现在1.5万年以后，而前提是人类活动在此期间对地球没有造成严重影响。 冰河时期，指的是地表上有大范围的陆地都被冰河覆盖住的时期。在过去地球的生命历史中，冰河期反覆地出现；至少在距今80万年内，地球就已经发生过30几次的冰河时期。 地球冰河时期有多冷？ 其实听起来有点令人惊讶。冰河时期在十万年内气温可能只降低了摄氏四、五度而已。但是注意喔～这只是个全球的「平均」数字而已。冰河时期来临时，极地的冰帽扩张，而副热带地区的分布会向著赤道移动。在某些地区例如海岸地区因为海洋的调节、或是终年日照强烈的赤道地区，温度变化可能较小；但在某些地区例如内陆、沙漠地区或具有其他特殊地形、环境的区域，温度的下降就十分地明显。 生物能生存吗？ 温度的下降，改变了地表的植物相，也更间接或直接地改变了动物的生存环境，使得许多动物面临灭亡或被迫迁移。当然，能够适应改变后的环境的物种，就会幸存下来。 上次是何时？ 冰河时期来临时，温度的降低是缓慢渐进的。最近一次的冰河期发生在距今约一万八千年前，据科学家研究结果显示，当时的气候寒冷，全球约有三分之一的陆地覆盖在240公尺厚的冰层之下。 地球有冰河时期，有没有「炎热时期」？ 冰河时期过后到下次冰河时期再度来临之间，为「间冰期」；间冰期气候温暖，像目前的地球就是处於间冰期。除了冰河时期和间冰期之外，并没有第三种温度特别高的炎热时期。 冰河时期的冰不是直接在海洋结冰，是陆地上冰川扩大， 大量的冰停留在陆地， 不容易回到海里， 海洋水体减少， 海水面因而下降. 全球四个主要冰河期（Ice age） 国外冰期名称 中国冰期名称 距今发生年代（万年） 地质年代 古萨（Guniz）冰期 鄱阳冰期 137-150 侏罗纪末 民德（Mindel）冰期 大姑冰期 105-120 白垩纪 里斯（Riss）冰期 庐山冰期 10-32 第三纪渐新世 沃姆（Wurm）冰期 大理冰期 1-11 第四纪更新世 测有个40万年的变化周期，却不曾观测到。因此，地球物理学家和气象学家认为：Kirkby等人的宇宙线理论虽具争议性，但还不算太疯狂，值得好好研究 冰河时期（ice ages），是因袭击地球的宇宙线（cosmic rays）总量发生变化而引起的吗？根据研究，宇宙线的影响力是作用在云层上，而后才导致地球气候巨变。研究从深海沈积物中的铍-10含量变化，而铍-10是宇宙线撞击地球大气层中的空气分子时所产生的，故从铍-10的含量可推及宇宙射线通量。他们认为这些资料显示宇宙线通量与冰河时期循环周期似有关联。 宇宙线通量愈多时，云量似乎有增加的趋势，且气候也较冷；反之，宇宙线通量少时，云量也少，气候因而变得较温暖。当初这些科学家认为：太阳风（太阳发出的带电粒子流）的强度改变时，就会导致宇宙线通量的变化。 除了太阳风的强度变化外（影响尺度为10～1000年），又再加入两项可能导致宇宙线通量产生变化的新机制：一为地球磁场变化（影响尺度为100～10000年），一为来自太阳系以外的粒子流（影响尺度为1000万年以上）。 其中，地球磁场变化一项，即为地磁机制的轨道调整（orbital modulation of the geodynamo），也就是说：地球磁场的方向与强度会随时间产生某些变化；这种变化新近才经由测量地磁场的长期变化而发现，这种改变在Kirkby等人长达22万年的铍-10资料中也有呈现出来，而在阿拉伯半岛阿曼北部和欧洲奥地利的阿尔卑斯山脉中发现的石笋，也证实了这种情形确实存在。左方上图为22万年间，深海沈积物中铍-10含量变化（红线，即为宇宙线通量变化GCR）随时间改变的状况，蓝色横现代表现在的全球平均气温，线以上的区域表示气候比现在温暖，线以下区域表示比现在寒冷。左方下图则为用各种方式测量出的地磁变化，红线仍为铍-10的资料，可见有相当一致的趋势。 目前公认标准的冰河时期循环周期成因的「日晒理论（insolation model of glacial cycles）」，是塞尔维亚天文物理学家Milutin Milankovitch於1912年提出：冰河时期是因抵达地球的太阳光量变化所致，而引起太阳光量变化的主因则是地球绕太阳公转的轨道形状有一周期性的平缓变化。不过，日晒理论虽然可以解释史前气候约41000年的变化周期，但却不能解释现在有观测到的10万年气候变化周期；此外，这个理论还预测有个40万年的变化周期，却不曾观测到。

新生代的气候特点

2500万年前属早第三纪的晚期。第三纪（TertiaryPeriod）是新生代的最老的一个纪（距今6500万年～距今260万年），第三纪分为早第三纪（开始于6500万年前，结束于2330万年前）和晚第三纪（距今2330万年—距今164万年）。

第三纪的重要生物类别是被子植物、哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等，这与中生代的生物界面貌迥异，该时代标志着“现代生物时代”的来临。

气候条件：

早第三纪由于各大陆的位置与现代不同，板块漂移、古纬度变化、气温与近今也不同。白垩纪后期到古新世北半球年平均气温曾下降3℃左右；到古新世后期，气温一度回升；而始新世晚期气温又有下降趋势，直至以后才逐渐回升到原有水平。

在早第三纪晚期，中国气候有明显的南北分带，如南北为两个潮湿带，中部为干旱带。气候带的展布与今日的纬度斜交。晚第三纪开始时，气候由凉爽向湿热转变。中中新世后，西藏高原的抬升对全球气候产生重大影响。中国的气候分带日益明显，并逐渐转向干旱凉爽。

总之，第三纪的气候比起如今的气候来，更为温暖、湿润而且较少变化。在第三纪早期，热带和亚热带气候远远延及加拿大北部边界，在稍后的时期内大平原地区则呈现出干旱境况。趋近第三纪末，气候逐渐变冷，预示着更新世最早的冰期即将来临。

在第三纪，中欧、北非和北美东部墨西哥湾沿岸属于热带气候，而北非、西亚、中亚和中国华南大部地区，则属于干燥气候带；东北亚、西西伯利亚、中欧、北美西北部、中国东北地区以及澳大利亚东南部和南美南部，属于温凉潮湿气候带。

始新世详细资料大全

新生代(Cenozoic)是地球演化历史最近的一个时代，持续时间仅为65Ma，还不及古生代的一个纪长，但在新生代却发生了一些重要的地质，如生物演化、人类出现、气候变迁等。气候变迁始终贯穿于地球的历史进程中，存在大幅度冷暖和干湿的波动，冷暖之间的气温差值可达20℃以上，我们把从温暖气候到寒冷气候的完整变化过程称为一个气候旋回(climat- ic circle)。在这个气候旋回中，寒冷气候和温暖气候所持续的时间很不相等，后者约占地球的9 /10 时间，而前者仅为 1 /10。然而，只占 1 /10 的寒冷气候期却对地球的生态环境以及生物演化有着重要的影响。目前有很多的化石记录表明，每次生物展的前期都经历一次寒冷的气候，如寒武纪初的生物大爆发，三叠纪初的生物复苏，新生代的哺乳动物展，新生代后期的人类出现与进化。

化石、岩石、同位素地球化学等证据表明，自新元古代以来(1000Ma 以来)，地球上至少发生了四次显著的全球降温，它们分别发生在震旦纪(700 ～600Ma)、晚奥陶世(460 ～443Ma)、石炭纪-二叠纪(300～250Ma)和第四纪(2. 6Ma 以来)，通常把这四次降温称为四次大冰期，而现今就处在第四次大冰期中。在这四次大冰期之间是相对温暖的时期，气温比现今要高得多。在新生代，进入第四纪大冰期之前，是温暖的古近纪(Paleogene)和新近纪(Neogene)，当时全球的很多地区都处在热带和亚热带气候条件下，当时的全球年均气温比现今高(表 11-7)，在新生代的早期两极地区还没有冰盖形成。全球在经历了古新世和早、中始新世温暖气候之后，在晚始新世(约 38Ma)发生强烈的降温(图 11-10)，降温幅度达10℃ ，并发生陨石撞击以及哺乳动物的更替，南极出现冰川。新生代第二次强烈降温发生在中新世中期，其降温幅度不亚于晚始新世和渐新世的降温，这时南极形成冰盖，C4 植物出现，全球干旱化。此后在 7Ma 和 3. 4Ma 前后都发生了次一级的降温，在 7Ma 前后北极出现冰川，并在 3. 4 ～2. 6Ma 期间全球冰量急剧增加，北极冰盖形成，其标志是东亚地区冬季风加强，黄土从 2. 6Ma 开始堆积，从而进入了第四纪时期的气候演化。

表 11-7 古近纪和新近纪年均气温(℃)

图 11-10 新生代气候降温与深海岩心氧同位素记录(据 Miller 等，1987，修改补充)

在古近纪，我国北至内蒙古和东北，西到新疆，气候炎热，气温比现今至少高 7～8℃。在这些地区有大量的热带或亚热带哺乳动物分布，如两栖犀(Amynodon)、冠齿兽(Coryph- odon)、巨犀(Juxia)等，这些动物向北一直扩展到蒙古人民共和国。在古近纪，受行星风系的影响，从古新世到渐新世，干旱带由南向北推进(图 11-14)，并在始新世和渐新世，沿新疆-祁连山-秦岭-中原地区形成一个干旱带，膏盐沉积发育，在此带以北和以南气候比较湿润，森林茂森，沉积物中含褐煤。随着特提斯海的封闭(始新世)， “青藏高原”的隆起，以及东亚季风的形成，我国的气候格局发生了改变。从晚始新世开始，我国大部地区开始降温，与南极开始出现冰川同步，到渐新世气温已降到比较低了(但比现今温暖)，干旱区分布明显较始新世缩小(图 11-11)，当时在我国南、北大部分地区都比较湿润，森林和湖沼发育，表明在渐新世我国出现了东南季风的雏形(刘东生等，1998)。当然，这个时候的 “青藏高原”并未形成高原景观，高原的气候效应还没有完全显现出来。

图 11-11 中国在古近纪和新近纪的气候带变迁(据刘东生，1998)

进入新近纪，青藏高原有一个隆升过程(距今约 21Ma)，并在 15Ma、7Ma 和 3. 4Ma 前后出现三次隆升速度加快的。随着青藏高原隆升到一定的高度，显现其明显的气候效应。青藏高原南部的热带雨林消失，我国的气候格局发生了重大变革。在中新世，西南部分地区出现了含煤盆地，湿润气候取代了干旱气候，说明受到西南季风的影响，东西向的干旱带消失，只退缩到西北地区，接近现今的气候格局。在中新世中期(约 15Ma)，出现了较强烈的降温和干旱化，并出现了非常喜干的 C4 植物，西北地区的湖泊沉积中含大量膏盐，这与南极冰盖扩大、北大西洋出现冰筏屑沉积和青藏高原加速隆升一致。到中新世末期，我国北方出现了风成的 “红粘土”堆积，标志中亚地区干旱和冬季风的形成。到这时东亚季风(包括西南季风和东南季风)完全形成，控制了我国气候格局。在晚上新世(约 3. 4Ma)，青藏高原再次快速隆升，我国气候进一步变得干旱，冬季风进一步加强，青藏高原出现山地植被。

西北地区的由来及演变

始新世(Eocene)，约距今5300万年～距今3650万年，第三纪的第二个世。符号为Ch始新世是地质时代中古近纪（Paleogene）的第二个主要分期，大约开始于5780万年前，终于3660万年前，介于古新世(Paleocene)与渐新世(Oligocene)之间。

基本介绍 中文名 ：始新世 外文名 ：Eocene 宙 ：显生宙 代 ：新生代 纪 ：古近纪（第三纪） 符号 ：Ch 时间 ：距今5300万年～距今3650万年 概念介绍,气候,古地理,地质年代,下层划分,植物,动物,海洋动物,长颈鹿科,犀亚科,原雷兽属,悬猴类,重大灾害,粘土群落,浅海,亚滨海砂质,海绿石砂质, 概念介绍 始新世（Eocene、Epoch）Eocene之名，字源来自希腊文εω（eo，黎明）和καινο?（caenos，新），指的是现代哺乳动物群开始出现。始新世常被划分成早期（距今5,780万～5,200万年）、中期（距今5,200万～4,360万年）和晚期（距今4,360万～3,660万年）。始新世早期最令人受到注意的是，原始的现代哺乳动物开始出现。始新世结束于一个被称作Grande Coupure（the "Great Break" in continuity）的生物大灭绝（extinction event），此一可能与一或数颗的大火流星（bolide）撞击西伯利亚及当今的契 *** 克湾（Chesapeake Bay）相关。 气候 由于地球地质历史现有记录中出现的一次最快、强度最大的全球变暖，被称为古新世-始新世极热（PETM或IETM）的发生，地球温度迅速升高，始新世就此开始。这次迅速而剧烈的升温（在高纬度地区温度上升了7°C之多）持续的时间少于10万年，但是导致了大量物种急剧灭绝，从而形成了古新世和始新世生态系统的分野。 始新世的全球气候可能是新生代中变化幅度最小的；从赤道到极地的气温变化幅度只有今天的一半，而深海洋流则异常温暖。极地地区比当今温暖得多，接近于现今西北太平洋的温度；温带森林已经扩展到了极地地区，同时多雨的热带气候区则延伸至北纬45°地区。温带地区的气候与当今相比大有不同，而热带地区的气候则可能接近于当今。不过在哥伦比亚发现的一种可能生活于始新世的巨蛇残骸（约有校车大小）表明，可能相反的，当时的热带比现今温暖的多，这也与计算机模拟出的始新世气候相符。 尽管始新世的全球气候仍然比较温暖，但也正是在始新世后期，开始了全球变冷的缓慢趋势，这可能是由发生于北冰洋的绿萍以及在冈瓦纳古陆最终破碎之后形成的南极洲环流共同造成的。这种变冷趋势最终导致了更新世冰期的出现。 古地理 在始新世，各大洲继续飘移向它们当今所在的位置。 始新世初始，澳大利亚和南极洲仍然相连，同时温暖的赤道洋流汇入寒冷的南极水域，使得热量在全球范围内获得分配，从而保持全球的较高温度。但是在4500万年前，当澳大利亚从南方大陆中分裂出来时，温暖的赤道洋流开始偏离南极地区，在两块大陆之间形成了一个孤立的寒冷水道。南极地区持续变冷，南极水域开始结冻，并向北方输送冷水和海冰，使寒冷局势进一步加剧。 北方的超大陆——劳亚大陆也开始分裂，欧洲、格陵兰岛和北美洲相继从中分裂而出。 在北美洲西部，于始新世开始了造山运动，在平原的抬升过程中形成了诸多巨大的湖泊，并进而沉积形成了绿河岩层。 在欧洲，阿尔卑斯山脉的抬升将特提斯洋的最后残迹——地中海包围，从而使特提斯洋最终消失，并形成了另外一个浅海，这个浅海的北部区域分布著一系列的群岛。虽然北大西洋正在扩张，但是北美洲和欧洲之间可能仍有陆桥相连，因为两块大陆上的动物区系十分相似。 印度次大陆继续漂离非洲大陆，并开始撞击亚洲大陆，喜马拉雅山脉开始形成。 说认为始新世温暖的全球气候是由深埋于大洋底部的甲烷气水包合物被大量释放引起的失控的温室效应造成的。该种包合物本埋于泥层之下，但是受到了大洋升温的扰动。甲烷的全球变暖潜能（即暖化能力）比二氧化碳高22倍。 地质年代 古生物学家把地球的历史划分成不同等级的地质年代。最高一级被称为“宙”，包括显生宙和隐生宙。宙之下又分代——太古代、元古代、古生代、中生代和新生代，代之下是纪（比如著名的寒武纪和侏罗纪），纪之下是世。始新世在地质年代体系中位于显生宙新生代第三纪之下，持续时间约为距今5500万年前到距今3370万年前。 从词源学上讲，始新世（Eocene）的意思是“近代生命的黎明”。最开始的时候，它被认为是新生代的起始。后来，进一步的考古发现才显示，古新世是比它更早的一个时期。从古新世到始新世，无脊椎动物和植物的进化已经基本上完成，形态与今天几乎没有太大的差别。这个时期，哺乳动物的进化与繁衍是地球进化的主旋律。 在始新世时，北大西洋板块的裂缝将北美和欧洲分成了两部分，南美大陆与南极大陆也不再完全相连。印度和苏格兰经历著造山运动，海平面大幅度上升，海水覆盖了非洲、澳大利亚和西伯利亚的大部分地区。 当时，地球上的气候温暖宜人，热带棕榈植物甚至向北扩张到了伦敦盆地。不过，从当时北半球热带和亚热带地质特征交相出现的情形来看，那时候这些地区的温度并没有当今热带地区的温度高，但降水却极为充沛。温暖的气候为哺乳动物的繁衍生息提供了理想的环境。许多现代哺乳动物都能够在始新世找到自己进化上的祖先。 在始新世，从远古的蹄兽类进化出了现代的有蹄类动物，如始祖马、始祖貘、貘犀等，还包括一些有蹄类动物如王雷兽、恐角兽、爪兽等等。最开始的时候，这些有蹄类动物的体形都非常之小，充其量相当于现代的家犬，但进化到后来，它们中的一些却变成了块头比现代的非洲象还要大几倍的庞然大物。不过，在始新世过渡到渐新世的过程中，这些远古巨兽几乎都灭绝了。 始新世的另一个哺乳动物的庞大家族是啮齿类动物。从遗留下来的动物化石估算，啮齿类动物与有蹄类动物一道，占据了当时地球上哺乳动物群的半数以上。原始的食虫目动物进化出了近代蝙蝠的祖先，作为现代狐猴和眼睛猴祖先的灵长类动物开始在丛林里栖息繁衍。在海洋中，出现了第一批水生哺乳动物，如鲸和海牛。在空中，飞翔著同现代的鹰、鹈鹕、鹌鹑和几乎没有差别的各种鸟类。同时，由于当时的肉食哺乳动物还没有那么强的掠食能力，地面上还生活着许多不能飞行的巨型鸟类，它们的身高可以达到两米以上。 在始新世，非洲大陆和南美大陆四周完全被海水所包围，这使得它们独立进化出了一个与欧洲、亚洲和北美都有所不同的生物群。 河马 下层划分 始新世经常被分为早期和晚期，或经常被分为早期、中期和晚期。其对应的岩层分别为下始新世岩层、中始新世岩层和上始新世岩层。根据不同的动物的活跃，始新世又可以细分为： 普里阿邦期 (37.2 ± 0.1 – 33.9 ± 0.1 百万年) 巴尔顿期 (40.4 ± 0.2 – 37.2 ± 0.1 百万年) 卢台特期 (48.6 ± 0.2 – 40.4 ± 0.2 百万年) 伊普雷斯期 (55.8 ± 0.2 – 48.6 ± 0.2 百万年) 下始新世岩层主要由伊普雷斯阶构成，有时还包括卢台特阶；上始新世岩层主要由普里阿邦阶构成，有时还包括巴尔顿阶；卢台特阶和巴尔顿阶则构成中始新世岩层。 始新世形成的地层称始新统，位于古新统之上、渐新统之下。1833年，英国的C.莱伊尔根据地层中含现代种属的百分比，将第三纪分为始新世(1%～5%)、中新世（20%～40%）和上新世（50%～90%）。最初的始新世的下部曾经包括后来被W.P.夏姆珀命名的古新世的那部分；上部则包括后来被E.von贝利希命名为渐新世的那一部分。始新世时，现代哺乳动物的所有门类都已出现，其地层在世界上广泛分布。 板块运动 在西欧将始新世从老到新划分为斯巴纳阶 、居依西阶、留切脱阶、巴托尼阶和留第阶。在北美，从老到新包括华沙溪阶、勃里吉阶、犹因他阶和杜契斯阶。早始新世的动物群实际上就是在古新世的基础上增加了较新的类型，古老的古新世种属则逐渐绝灭。始新世的开始以奇蹄类和偶蹄类动物的出现为标志。许多现代鸟类也出现于始新世。始新世时气候温暖潮湿，温带和亚热带森林广泛分布。 植物 在始新世早期，因为高温的气候以及温暖海洋，所以创造了一个潮湿而温和环境。除了干旱的沙漠之外，地表完全被森林所覆盖。 极地地区的森林面积广大。在北极地区的埃尔斯米尔岛上发现了始新世时期的树木化石以及保存至今的树木，如落羽杉和水杉。这些保存至今的树木不是化石，而是原先存在于沼泽森林缺氧的水中，并在未及腐烂的情况下被掩埋的实物。即使在那时，埃尔斯米尔岛也只比今天所在的位置低了几个纬度。另外，在格陵兰岛和阿拉斯加都发现了始新世时期的温带森林，甚至是热带植被的化石。热带雨林则扩展至太平洋西北岸和欧洲地区。 在始新世早期，棕榈树分布范围北及阿拉斯加和北欧地区，不过其后气候变冷，棕榈树在这些地区渐趋衰落。水杉在这一时期也分布广泛。 在始新世中期开始的气候变冷，致使到了始新世末期时大陆内部开始变得干燥，在某些地区，森林分布区域萎缩。此时新发展起来的草原也仅限于河岸和湖畔地区，还未扩展至平原地区和现今的热带或亚热带大草原地区。 气候变冷亦导致了季节变化的出现。落叶树种能够更好的适应剧烈的温度变化，于是比之常绿树种，开始占有优势。在始新世末期，落叶林覆盖了北方大陆的大片区域，包括北美洲、欧亚大陆和北极地区；雨林则只分布在了赤道和近赤道的南美洲、非洲、印度次大陆和澳大利亚。 在始新世开始之时，南极大陆上还覆盖著大片的温带雨林，乃至是亚热带雨林，但是随着时间流逝，气候变得越来越寒冷；喜热的热带植被消失了，到渐新世开始之时，这块大陆上的植被变成了落叶林和广袤的苔原。 动物 大量的现代哺乳动物化石最早出现于始新世早期。在始新世开始之初，一些新哺乳动物群到达北美。这些原始的哺乳动物，如偶蹄类动物，奇蹄类动物和灵长类动物，特征是细长的四肢，有抓取物体的能力，可以透过鉴别牙齿来区分它们的食性。小型化是主要发展趋势，始新世所有新产生的哺乳类动物都是小型的，重量轻于10千克；且基于牙齿尺寸的关系，始新世的哺乳动物的体型只有原始的古新世哺乳动物的百分之六十。它们的体型也比其后的哺乳类动物小。人们认为始新世时期较高的温度比较适宜小型哺乳类动物的生存，因为较之大型哺乳类动物，小型哺乳类动物更容易解决散热的问题。 古新世时期的古老灵长类动物于始新世衰落了，而其生态环境中的许多适当的场所都被更有效的啮齿类动物所占据。始新世中期的脊椎动物群不像始新世早期的那般分布在世界各地；因此所形成的隔离状态，使不同的进化趋势得以出现在北美和欧洲的有蹄类动物群中。许多现代哺乳类动物的始祖都已经出现，包括蝙蝠、长鼻目动物、灵长目动物、啮齿类动物和有袋类动物。在北美洲西部、欧洲、巴塔哥尼亚、埃及和东南亚都发现了重要的始新世时期的陆生动物化石；海洋动物化石则在南亚和美国东南部有大量发现。爬行动物，如蟒蛇和海龟的化石也十分丰富。在哥伦比亚发现了如校车般大小的巨蛇残骸，这种巨蛇在如现今这般温暖的赤道是无法生存下去的，反驳了之前依据其他证据提出的高温观点。 在始新世，植物和海洋动物区系都和现今十分接近。许多现代的鸟类在始新世首次出现。一些科学家相信的第一种灵长目动物出现在5,500万年前伊普雷斯阶时期；但是分子钟和新的古生物学发现都表明第一种灵长目动物可能出现得更早，大约在9,000万年前的白垩纪。 海洋动物 始新世的海洋温暖而充满鱼群和其他海洋生物。 出现了： 龙王鲸 最早的真鲨目动物。 早期的海生哺乳动物：包括龙王鲸（早期的一种鲸鱼，被认为由一种生活于始新世早期的陆生动物进化而来）、最早的海牛目动物。 长颈鹿科 长颈鹿科（Giraffidae） 萨摩麟(Samotherium)与山西兽一样同属于古长颈鹿。萨摩麟在眼的后部有对角，口鼻部很长，嘴呈圆形；臼齿齿冠很高，适合侧边咀嚼，与牛和羊相似，都适合吃草，因此它应该是生活在开阔的草原上。萨摩麟属于偶蹄类(Artiodaclyla)的反刍亚目(Ruminantia)，反刍亚目包括鼷鹿类、鹿类和洞角类。它们从始新世晚期开始出现，到中新世开始繁盛成为分布最广、种类和数量最多的有蹄动物。 电脑合成始新世生物画像 犀亚科 犀亚科（Rhinocerotinae） 下分为四类，分别为犀族Rhinoceratini、双角犀族Dicerorhinini、非洲犀族Dicerotini和板齿犀族Ela *** otheriini。这四类都是较晚期的犀牛，生存年代基本都在中新世之后。除了板齿犀族，另外三族均有现存代表。披毛犀Coelodonta antiquitatis属于双角犀族Dicerorhinini，双角犀族的现存代表是苏门答腊犀Dicerorhinus sumatrensis。 原雷兽属 原雷兽属（Protitan） 雷兽是一类生活在古近纪始新世的奇蹄类哺乳动物。归于马型亚目，单置为雷兽超科。化石主要发现在古北区的亚洲和北美。最早的雷兽类动物是北美洲始新世早期的兰布达兽(Lambdotherium)，我国的雷兽类动物则最早出现于始新世中期的阿山头期。雷兽类演化至渐新世突然全部灭绝，在它们不算长的历史中，主流方向是个体体型不断增大，侏儒雷兽和迷你雷兽除外，一般认为，雷兽的角也是不断增大的。 悬猴类 悬猴类(Anaptomorphimae)是主要的绝灭眼镜猴类型。生存的时代为早一晚始新世。分布在美洲的西北部和西欧。有不很特化的臼齿，最后上、下臼齿有高和呈球状的主尖，北美早始新世的Teronius是了解最多的悬猴类，头骨上显示出有较大的大脑半球，位置靠近的大眼眶，短的鼻和膨大的听泡。从耳区鼓室的结构来看，早第三纪的眼镜猴类不仅包括特化的类型和现生眼镜猴的祖先类型，而且也有发展到高等灵长类的类型。如产自法国始新统的尼古鲁猴(Necrolemur)，其形态特征远远超出了狐猴阶段而接近于猿类，但它不是猿猴的直接祖先。中国晚始新统的黄河猴(Hoanghonius)发现于山西的垣曲盆地。1953年又增加了两个下颌骨。有些学者认为1930年的材料应置于兔猴类。 重大灾害 古新世-始新世极热 （距今大约5500万年前）突然爆发了一次比较严重的全球变暖—导致深海温度增加约5℃，表层海水温度增加4～8℃，深海氧气含量严重降低的古新世-始新世极热(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) 。这次全球变暖(global warming)导致许多物种的消亡，最为突出的是30~40%深海有孔虫类的灭亡。 有孔虫门生物化石 渐新世 过渡 （距今大约3350万年前）是一次重大全球气候。始新世末气候异常温暖，南极洲没有明显的冰，但到渐新世，南极洲有了永久冰层。Dupont-Nivet等人分析了来自青藏高原的沉积记录，发现大气中含水量有所下降，这种下降引起与南极变冷同时发生的变冷和干旱化。以前的研究工作将这一现象归于青藏高原的迅速隆起，但这一新的研究工作表明，青藏高原的区域气候受全球的影响。在另一篇关于同一气候过渡的论文（与前一篇论文无关）中，Zanazzi等人对当时北美的气候变冷情况进行了探究。他们利用来自化石牙齿和骨头的稳定同位素测定结果来生成一个代理温度记录，发现年平均气温降低了8.2℃，这个下降幅度大于海洋中的温度下降幅度。这一大陆气候过渡也许可解释为什么很多冷血爬行动物和两栖动物灭绝了，而哺乳动物由于能够调节其体温却躲过了一劫。 化石 大置换 ，即物种连续性上的“大断裂” ，是3,350万年前欧洲范围内的一次物种大灭绝，标志著始新世的最后一个阶段——普里阿邦阶的结束，此后，亚洲的物种大量迁入欧洲。大置换以大范围的物种灭绝和小规模、孤立孑遗种群的异地物种形成为标志；这个名称由瑞士古生物学家汉斯·乔治·斯特林（Hans Georg Stehlin）所取，被用以形容始新世和渐新世交迭期间欧洲地区哺乳类动物的大规模灭绝。而在亚洲发生的类似规模的物种灭绝则被称为“蒙古重建”（Mongolian Remodelling）。 大置换标志著在亚洲物种大规模迁入之前，欧洲区域性动物区系进化链的断裂。J·J·胡克（J.J.Hooker）及其团队如此概括这次灾难： "大置换前欧洲的动物区系主要由古兽科动物（马的远亲）、偶蹄类动物的6个科（无防兽科、剑齿兽科、河猪科、长尾猪科、双锥齿兽科和疑刍驼科）、啮齿类动物Pseudosciuridae，以及灵长类动物Omomyidae和Adapidae组成。 "大置换后欧洲的动物区系中包括了一种最早的犀牛（属犀科）、3个偶蹄动物科（巨猪科、炭兽科和吉洛鹿科，分别于现今的猪、河马和反刍类动物有亲缘关系）、多种齧齿科动物（如Eomyidae、仓鼠科、河狸科）以及无盲肠动物中的刺猬科动物。而原来的古兽马（Palaeotherium）、无防兽科动物、剑齿兽科动物和疑刍驼科动物则完全消失了。 "只有有袋类中的疱负鼠科（Herpetotheriidae）动物、偶蹄类中的新兽科动物以及啮齿类中的Theridomyidae科动物和睡鼠科动物熬过了这次灾难，种群并未衰退。 许多科学家认为大置换并非是由单一的原因造成的，不管这个原因是与初期的极地冰蚀和海平面下降相联系的气候变化，还是来自亚洲的物种的竞争。另一个说是一颗或多颗撞击向西伯利亚和切萨皮克湾的火流星造成了这次物种大灭绝。与这一相关的、发生在之前的一系列全球件则进一步证实大置换发生于渐新世最早期，大约比亚洲首批迁徙物种进入欧洲早35万年。 大置换的变化模型中的一个重要支撑要素是——在大置换中，欧洲地区所有的灵长类动物都灭绝了；但是一种生活于渐新世早期的、大小与鼠类相仿的灵长类动物——海岸潟湖灵长类（omomyid）（这一发现表明在那个时期，小型哺乳类动物更易于生存）的发现，则进一步削弱了这一大置换变化模型。 粘土群落 浅海 始新世上伦敦粘土群落的一般特征是以鹅掌螺为主的群落来解释的。它表现出比下伦敦粘土更加分异和更加不同的底栖动物群，并具有非常浅水的面貌。表生动物中变化多的是腹足动物，其中最丰富的是苏维伯鹅掌螺，这个种具有厚而沉重的壳体，上面具有宽的口唇部，并延伸成指状突起。现代鹅掌螺的种经 常部分身体掩埋起来生活；宽阔的唇部及其附属物将进水和出水的呼吸水流分开。它们 大约吃硅藻和藻类碎屑。槽锥嫘也是常见的内生滤食动物；用鳃收集有机碎屑颗粒，并且捕获到粘液中，然后拉进口中。胫骨螺和直壳螺也是以植物为食物而刻痕锥螺和肋戎螺可能是吃 多毛类蠕虫。多毛类双洞管的虫管也很丰富。 双壳类包括绵羊牡蛎和许多内生动物，大部分都是滤食动物，象具足丝类型的羽蛤，它虽然也是固著不动，可以将其壳体插入深部，但能很快的修复暴露在后部的壳上的任何损坏。其它常见的双壳动物包括迟缓的浅潜穴的北极蛤和较活动的具有水管的似粟蛤及卵蛤。 硬骨鱼和鹞鱼很丰富，后者主要吃内生双壳类。 同这种群落相似的动物群可以在现代亚热带地区混暖气候下，浅水陆棚环境的泥砂上部发现，深度大约10—50m。 汉普郡盆地的伦敦粘土和伦敦盆地的层序较高部分比前一个群落更 好地代表了比较浅水的形成条件。在各层之间化石组合有很大的变化，这大约代表底部群落的镶嵌性，这种群落发育在浅水陆棚海20—50m深。这个群落是在欣菲尔德遇到的许多多样性组合中之一。 亚滨海砂质 这里显著的成员是内生动物群，不移动的是双壳类亲缘羽蛤，现代它们是在隐避地稳定基底最丰富，特别是海藻繁殖的那些地方更为丰富。长水管深潜穴的双壳类海女神哈和色雷斯给也很丰富，浅潜穴的是北极蛤和卵蛤。在这个群落中无食沉积物的双壳动物。 表生动物是牡蛎，大型藤壶巅藤壶螨虫双洞管、虾类古 剑虾和直立的棍状八射珊瑚雕珊瑚。 这是第三种伦敦粘土群落,产在汉普郡盆地附近博格诺(Bognor) 海绿石砂质 此群落居住在近岸浅水陆棚环埦中，水深介于10—30m。与其它新生代群落一样，各种浅潜穴滤食双壳类占优势;主要成员是大型厚壳的平褶帘心蛤，小垫蚶蜊和厚给它们都没有水管；潜穴稍深而具有水管的是光壳美神蛤和巨蛏其它常见的内生动物是掘足动物角贝和用纤毛捕食的腹足动物中螺和锥螺是海绿石砂质粘土，具有海相动物群；另一种为三角洲和沼泽成因的薄层状粘土砂岩和褐煤。古地理复原表明在此时期怀特岛和汉普郡位于浅海陆棚区，有河流注入其中，河流来自西方和西北方，并沉积了三角洲相。布拉克沙姆期在海岸线上形成了海湾，其有浅而温暖的海水，可能是海藻层。后来海湾淤积上升，大约围绕附近发展了沼泽地。有孔虫的证据表明海水温度围绕在18℃左右，并且盐度正常或稍微有所降低。

地球经历了几个时期？距今各多少年？

从自然历史角度看西北地区水问题从某种意义上说也就是干旱化的问题，干旱化历史也反映了水的演化历史，研究西北地区古气候的演化规律，有助于揭示干旱化的强度、分布、转化和演变特征。

一、古气候演变

（一）第三纪（距今7000万～300万年）开始的青藏高原隆升改变了东亚的地理与气候格局

远古时期的喜马拉雅地质运动对我国地质构造面貌产生了重大影响，造成古地中海消失、青藏高原升起，塑造了我国的现代地势格局。

1．西北地理格局的形成

喜马拉雅山地质运动在我国西部表现为受印度板块向北移动的影响，以挤压、褶皱和隆起为主，形成山系与盆地相间排列，奠定了“三山两盆”的地貌形态。早第三纪（距今7000万～2500万年），塔里木盆地西南部发生海侵，形成与古特提斯海相连的喀什海湾，而其他地区均已成陆，其中包括准噶尔、柴达木、藏北盆地和内蒙古一带的戈壁盆地等陆相盆地区，以及古天山、古祁连山和晋陕高地等山区。

到早第三纪晚期的渐新世（距今4000万～2500万年），印度板块与欧亚板块在帕米尔地区碰撞拼合，西部海湾消失，塔里木盆地与古地中海分离，形成统一的内陆盆地。

晚第三纪（距今2500万～300万年），在印度板块向北的强烈挤压下，青藏高原急剧隆升。西北地区因此受到强烈的南北向挤压，盆地急剧下沉，天山、昆仑山快速隆升，并向盆地挤压逆冲，形成了大量的逆冲推覆构造。在东部甘陕一带，青藏高原向北东方向挤压刚性的鄂尔多斯地块，在地块边缘受力区形成了六盘山脉，而在鄂尔多斯地块西北和东南两侧分别形成了类似“压力影”的拉张盆地，即银川、河套与汾渭盆地。

进入第四纪（距今250万年）后，青藏高原以及各盆地周围的山脉强烈隆升，在塔里木盆地山前堆积了3000多m的西域砾岩，塔克拉玛干沙漠形成。柴达木盆地早期为一巨大的淡水湖泊，晚期湖面减小变咸。在准噶尔盆地，早期的艾比湖和玛纳斯湖为淡水湖泊，南部山前为西域砾石，盆地中部开始出现沙漠，晚期湖泊变咸，沙漠扩大。而在东部，气候干旱化加剧，内蒙古的戈壁和沙漠大面积形成，并在其南侧地区因风力作用堆积形成了黄土高原。

2．中新世（距今2500万～1200万年）奠定了西北现代气候基本格局——从行星风系到季风风系

早第三纪，我国的干旱带呈东西向展布，具有明显行星风系的特征。古新世（距今7000万～6000万年）时期，我国南方属于炎热的干燥环境，东南与太平洋相接，西南与古地中海相连，东北地区为冷湿环境，整个干旱区在我国呈东西向展布的纬向干旱带，具有明显行星风系的特征。始新世（距今6000万～4000万年）时期南方地区高温干旱带向北移动了约10个纬度左右，由南方干旱带变成以华中—华北南部到青海—塔里木为中心的东西向中部干旱带，宽约15～17个纬度，仍具有明显行星风系的特征。渐新世时期干旱带北界没有大变化，而南界向北移动了约5～8个纬度，由中部干旱带变成了北方干旱带，范围大幅度减小，宽仅约7个纬度。这时，华南沿海地区降水较多，可能反映东南季风开始出现，但影响范围有限。

中新世时期，干旱带格局发生了重大变化，一改过去的纬向展布，出现了东西分异。干旱区分布在昆仑山以北、太行山以西地区，干旱区内部存在东湿西干的过渡变化特征，并一直保持至今。距今2200万年时，西北地区已经开始出现大范围的干旱化，为粉尘堆积提供了基本的物质来源，堆集形成了大量陆相风尘沉积——晚第三纪红土，显示季风系统已经出现。

中新世晚期至上新世早期干旱带缩小，向西后退，大致被限制在祁连山以西；我国大部地区气候湿润，森林、草原广布，青藏高原开始加速抬升，印度季风和东南季风都有加强之势。上新世时期干旱区向东扩大，出现了强大的冬季风。干旱化向东扩张，我国东部地区森林广袤，气候适宜。青藏高原快速抬升，加速了青藏高原内部与周边地区的环境分异，形成了西南季风、东南季风和北方的冬季风。冬夏季风由此成为影响我国东部地区环境格局的主要因素。

（二）第四纪?距今250万年）气候演化以周期性变化和干旱化加强为特征

自距今2200万年的中新世，西北地区开始出现大范围的干旱化，西北干旱化一直延伸到第四纪。第四纪以来气候变化最显著的特点是周期性、不稳定性和干旱化加剧。各种地质记录表明第四纪以来存在着数十次较大的气候冷暖、干湿变化，构成了冰期与间冰期旋回。

西北地区第四纪气候演化与全球气候变化相似，除明显的周期性演化外，同时还存在周期的转型特点。第四纪以来有三个不同的气候期，不同的气候期里气候变化的主导周期有所不同，整个第四纪时期以距今40万年、10万年和2万年的周期最为明显。黄土地层记录了两次气候转型，一次在160万年前后，气候由多种周期叠加转变成4.1万年为主导周期，第二次转型发生在80万～60万年前后，气候主导周期由4.1万年变为10万年。两次转型都伴随着冬季风的加强，60万年以后气候变化与北方沙漠的扩张同步。

自第四纪以来，西北地区的干旱化逐步加强，在距今260万年、110万年和60万年分别有三次干旱化加剧。因此西北地区总的气候特点就是在干冷—暖湿波动中干旱化增强。

（三）全新世?距今1万年以来　气候演化特征

①西北地区气候波动与全球气候变化具有一致性，但也存在区域性特征。

②适宜期：距今8000年左右直到距今4000年左右结束的全新世适宜期，是全新世气候最为温湿的时期，植被带北移和西移，气候以暖湿为主，但仍有波动。

③气候演化的周期性：以温度波动的周期性更明显，大致1500年的准周期与世界其他地区的相似。

④不稳定性：整个全新世时期存在着气候不稳定性，出现了多次气候波动，如距今5000和4000年多次出现气候恶化，并造成了我国西北地区人类文明的相应变化。

⑤干旱化加强的趋势性? 在千年尺度上，距今4000年以后气温、降水都在持续减少，环境逐步恶化。2000年后气候还有一定波动，虽然已无法与全新世适宜期相比，但比末次盛冰期好。在百年—十年尺度上，目前正处于气温上升时期，并且已基本到达了过去类似升温期能够达到的强度，但是人类活动的影响已使气温上升的幅度超过了过去自然演化中气温上升的幅度，这为预测未来的气候发展趋势增加了更大的难度和不可预测性。

⑥温湿度不同步：在宏观尺度上，我国西北地区的气候升温多与降雨增加一致，如古土壤通常是温湿环境产物，而黄土则多是在干冷环境下形成。但是越来越多的证据显示温度和降雨的变化并不完全一致，气温和降水的变化可以不同步，多种地质记录显示气温的变化常常会超前于降水量的变化（吴乃琴，2000；姚檀栋，1995。这种温湿度变化不同步的现象意味着在我们关心的时间里希望全球增温后给西部带来较多的降水可能是不切实际的，因为在降水增加以前增温将使西北地区的干旱化大大加剧，使生态环境更为恶化。

（四）末次盛冰期和全新世适宜期环境空间格局

距今2万～1.4万年的末次盛冰期和从距今8500～4000年的全新世适宜期，代表了距今最近的最劣和最佳两种极端气候和生态环境，现代气候介于这两种极端气候类型之间，更接近于全新世适宜期，这两种端元气候是现代气候环境变化的两种可能的极端类型，可以为西北地区气候与生态环境的可能变化范围提供基本参照和生态环境建设的历史依据。末次盛冰期时，温度比现在低5℃～8℃，降水量总体比现在少，海岸线东移，森林带大规模南移，华北大部和东北中部地区退化为草原，沙漠多且面积大。全新世适宜期时，温度比现在高2℃，多数地区降雨量比现在大，森林带北移，大部分沙漠后退，在贺兰山以东半干旱区的一些沙漠表面上，形成了薄层土壤和草原景观，仅塔里木和巴丹吉林地区留有一定面积的沙漠。

这两个时期的环境格局构成了近期我国北方植被端元类型的演替，反映了植被生态环境在最好与最恶劣条件下的可能变动范围，因此可为我们开展西部生态环境建设提供基本参考依据，帮助我们在开展生态环境建设时选择合理的生态环境建设方式。

二、黄土高原地区古植被

（一）古植被分布的局地性

黄土高原的植被分布状况受着各种局地特征的影响和控制，并没有严格按照植被地带性分布规律分布。归纳起来主要存在以下差异：

①沟谷和塬面的差异。沟谷和塬面的植被类型有明显的差别，全新世以来有厚层黄土分布的塬面上从来没有稳定的大面积的森林生长，自然植被类型以草原为主，但在沟谷中可以有森林（疏林）。

②基岩山地和黄土塬的差异。黄土高原的森林主要集中在没有厚层黄土沉积的基岩山地，厚层黄土的岩土性质不同于基岩山地和东部冲积平原区，在黄土塬区不存在大面积的自然森林。

③地带性?显域性　和局地性（隐域性）植被的差异。绿洲以及在沙地梁滩相间区的草甸植被、沙生植被等隐域性植被，在地质历史时期始终是存在的，但不反映地带性植被的特点。

④实际植被、潜在植被和原生植被的差异。根据气候条件划分的潜在自然植被与实际植被分布有一定的差异，而由于气候变化和人类活动影响，原生植被和潜在植被、实际植被之间存在差异，气候适宜期的原生植被状况应该是目前生态恢复所能达到的最理想状况。

⑤人工成林和自然森林演替之间的差异。人工树林树种单一，不能自然下种和自然演替，缺少生物多样性，易遭病虫害，生长5～10年后，当土壤干层出现，树林就会退化，与自然生长的森林可演替性有很大的区别。

⑥阴坡和阳坡的差异。北方地区阳坡和阴坡的湿度有明显差异，因此往往阴坡有良好的森林分布，而阳坡则没有。

⑦地下水埋深的差异：一些地区的植被群落更多的受到地形及地下水的控制，地下水位的波动会造成植被类型的变化。

因此了解不同空间、时间尺度上的自然植被特点与水热条件的关系，分析不同气候、地形母质条件下实际植被、潜在植被和原生植被的差别，弄清黄土区不同地貌单元自然植被演化和人类活动的关系，是黄土高原生态环境建设最关键的科学和实践问题。

（二）古植被与气候对应关系

研究表明全新世时期黄土塬面上植被的空间变化明显，从东南部黄土高原南部水热条件最好的渭南地区的草原——疏林草原?短期落叶阔叶林　，向西北到宝鸡为典型草原，兰州则为荒漠草原，总体植被类型以草原为主，并从东向西呈现与降水减少一致的趋势，显示出在厚层的黄土高原塬面上，要发育稳定的森林植被，年降水量需要比目前我们理解的水热平衡模型所对应的森林植被所需要的降水量要高得多。

三、人类文化与自然环境

几千年来，自然环境的变化一直左右着人类社会的发展，而人类的活动也随着人类生产力的发展对自然环境产生着越来越强的影响，尤其是工业化革命以后，这种反馈的强度和规模空前加大。

（一）极端气候对我国北方地区人类文化的影响

全新世以来气候出现过多次的冷暖、干湿波动，其中以距今4000年的降温最明显，这次气候在我国和世界各地都有表现，是一次全球性的气候降温，在我国以温度降低、降水减少、气候带南移、北方地区气候恶化为特点，对古代文明产生了重要影响：

①人群迁移，文化格局变动，原农业文化区出现小范围“空白”。在这次极端气候中，北方文化取了更为积极主动的应变策略，并取得良好效果。

②人群迁移又造成战争频繁，规模扩大。这些大规模战争也为我国社会进入成熟的国家和文明阶段奠定了基础。

③环境恶化最终导致经济形态发生变化。距今4000年以后，由于环境恶化、草原带南移，内蒙古中南部、陕北、晋中北、甘青等地区畜牧业成分明显加大，利用较大草场牧牛放羊已经成为北方地区的普遍现象。此后北方长城沿线的半农半牧—畜牧业文化带，正是在此基础上逐渐形成的。在这次气候中，敏感地带的北方农业文化显然取了新的卓有成效的应对策略：不是任其衰竭或大范围迁移，而是转变经济形态来适应这种变化；不是与北方或游牧文化水火不容，而是逐渐加强融合。这样既保持了文化的连续性，又客观上起到了保护环境的作用。

（二）人类活动导致我国西北陆地生态系统碳储量下降

研究表明总体上西北各省从自然状态下到现在，植被碳库均存在大幅度的下降，降低幅度大致为71％～79％，即现有植被碳储量仅为自然状态下的1/3～1/4。合计植被碳储量下降总量达5.2PgC（1015克的碳量），现有植被的退化度高达0.76。土壤碳库下降幅度与植被碳库相比，明显要低得多，其幅度大致为5％～25％，合计土壤碳储量损失也高达3.3PgC。即由于人类活动的影响，西北6省、自治区植被和土壤有机碳库已损失了约8.5PgC。西北东部的农牧交错带人口稠密，植被碳密度的下降幅度最大，土壤碳密度损失区主要位于这一带的旱作农业区域。

我国西北6省、自治区陆地生态系统碳储量的巨大损失，也指示着它具有增加碳库规模的很大潜力，如果我们能部分恢复这些地区的生态系统，它不仅能在很大程度上改善我国西北现有不断恶化的生态环境，同时还可以达到大量吸收大气CO2的目的，以减缓温室气体的快速增长，这对于我国参与全球控制CO2排放的谈判争取主动，以及制定温室气体的排放量标准都具有重要的意义。

（三）历史时期东部沙区沙漠化快速发生的原因

①气候演化的干旱化趋势。经历了距今4000年前的气候恶化后，全新世适宜期结束，西北地区干旱化逐步加强，虽然现在的气候条件仍比末次盛冰期时要好，但气温和降水都比适宜期减少很多，因此东部沙区沙漠化的自然背景就是气候条件本身的逐步恶化。

②沙源是发生沙漠化的物质基础。末次盛冰期时在西北东部地区形成了范围广大的沙漠分布，向东一直扩展到了大兴安岭一带，在全新世适宜期这些沙漠上发育了草原植被，基本被土壤覆盖，这些古风成砂为历史时期的沙漠化提供了丰富的沙源，一旦上覆土壤层被破坏，沙漠化就会发生。因此，古沙源是发生沙漠化的重要前提。

③“风旱同季”的气候条件。西北地区“风旱同季”，春季降水少、风力大、植被覆盖度低，古风成砂暴露于地表后，很容易被风力搬运，而在极短的时间内迅速扩大分布，造成沙漠化，且难以逆转。

④人类活动是沙漠化的主导因素。现今我国东部沙区为农牧交错带，从秦汉历唐宋至明清，北方游牧文化与中原农耕文化之间一直纷争不断，每次战争都会造成人口迁移及农、牧生产方式的变化。游牧民族对生态环境的破坏程度相对较低，而农耕民族的破坏程度则较高。研究表明，现在的沙漠分布接近于末次盛冰期，而实际上现在的气候条件更接近于全新世适宜期，这表明人类活动已大于自然影响，成为诱发沙漠化快速发生的最主要原因。

四、气候演化趋势

在不同的时间尺度上，气候环境的演化趋势一般具有不同的特点。在长尺度时间范围上的气候变化提供了一种宏观、长周期的气候环境演化背景，而在短尺度高分辨率的时间尺度上，是叠加在长尺度气候变化大趋势上的高频变化信息，相对于人类活动的关系也更为紧密。

在宏观趋势上，我国西北地区第四纪以来一直存在着干旱化持续加强的趋势，而气候变化的周期性使得我国北方气候不断重复冰期—间冰期的交替变化，全新世就是最新一次间冰期。

在较小的千年尺度上，全新世适宜期以后气候也在逐步向干冷方向发展，可能会出现与距今4000年和距今8000年两次降温类似的气候环境。但是干旱化幅度与现在接近，重现末次盛冰期气候的可能性不大。3000至4000年后气候可能向潮湿气候转化。

在百年尺度上我国北方气候正处在又一次升温期，但升温幅度已远远超过了历史上几次类似升温期，反映了人类活动的巨大影响。

20世纪80年代以来，西北地区温度升高显著，降水量变化存在着区域性差异，具有西增、东减、中部不变的特点，但增加的总量很小。

各种模拟预测显示，自然状况下西北会继续维持干旱化，人类影响下未来50年西北地区可能向暖湿方向发展，到2050年气温增加1.0℃～4.2℃，而降水量的预测差异较大，不确定性也大，可能会波动性略增，但不会根本改变西北地区干旱的气候格局。

我们的地球——古近纪（哺乳动物崛起）

地球的生命史分为四个时期：

1）前寒武纪时期（自地球诞生到6亿年前）

前寒武纪（Precambrian）是地质年代中，对于显生宙之前数个宙（Eon）所使用的非正式名称，原本正式的名称是隐生宙（Cryptozoic eon，其后来被拆分成冥古宙、太古宙与元古宙三个时代）。1930年，G.H.查德威克将地史时期划分为两个阶段——寒武纪以前称为隐生宙，寒武纪迄今称为显生宙——作为地质年代的最高级单位，其相应地层分别称为隐生宇和显生宇。由于在隐生宇即前寒武系上部不断发现软躯体动物化石，使其部分地层的划分具备了古生物的依据，而且所谓“隐生”，已逐渐不符合实际情况。17年，国际地层委员会前寒武纪地层分会在开普敦第四次会议上，将前寒武纪分为太古宙和元古宙，其界线放在25亿年前，而隐生宙及显生宙这两个年代地质单位和年代地层单位，已逐渐弃而不用。

前寒武纪开始于大约45亿年前的地球形成时期，结束于约5亿4200万年前——大量肉眼可见的硬壳动物诞生之时。尽管前寒武纪占了地史中大约八分之七的时间，但人们对这段时期的了解相当少。这是因为前寒武纪少有化石记录，且其中多数的化石，如叠层石，只适合用作生物地层学研究。此外，许多前寒武纪时期的岩石已经严重变质，使其起源变得隐晦不明。而其他的不是已经腐蚀毁坏，就是还埋藏在显生宙地层底下。

2）古生代（距今约5.7亿年至2.3亿年前）

古生代（Paleozoic，符号PZ)是地质时代中的一个时代，开始于同位素年龄542±0.3百万年(Ma)，结束于251±0.4Ma。古生代属于显生宙，上一个代是新元古代，下一个代是中生代。古生代是显生宙的第一个代，上一个代是元古宙的新元古代，下一个代是中生代。古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。其中寒武纪、奥陶纪、志留纪又合称早古生代，泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。

古生代意为远古的生物时代，持续约3亿年。对动物界来说，这是一个重要时期。它以一场至今不能完全解释清楚的进化拉开了寒武纪的序幕。寒武纪动物的活动范围只限于海洋，但在古生代的廷续下，有些动物的活动转向干燥的陆地。古生代后期，爬行动物和类似哺乳动物的动物出现，古生代以迄今所知最大的一次生物绝灭宣吿完结。

早古生代称为无脊椎动物时代。 晚古生代称为鱼类及两栖类时代。

动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物以海生藻类为主。

3）中生代（距今约2.5亿年~6500万年）

中生代（Mesozoic）是显生宙的三个地质时代之一，可分为三叠纪，侏罗纪和白垩纪三个纪。中生代最早是由意大利地质学家Giovanni Arduino所建立，当时名为第二纪（Secondary），以相对于现代的第三纪。在希腊文中，中生代意为“中间的”+“生物”。中生代介于古生代与新生代之间。由于这段时期的优势动物是爬行动物，尤其是恐龙，因此又称为爬行动物时代。

中生代也是板块、气候、生物演化改变极大的时代。在中生代开始时，各大陆连接为一块超大陆－大陆。大陆后来分裂成南北两片，北部大陆进一步分为北美和欧亚大陆，南部大陆分裂为南美、非洲、印度与马达加斯加、澳洲和南极洲，只有澳洲没有和南极洲完全分裂。中生代的气候非常温暖，对动物的演化产生影响。在中生代末期，已见现代生物的雏形。

中生代的年代为2.51亿年前至6600万年前，开始于二叠纪-三叠纪灭绝，结束于白垩纪-第三纪灭绝为止，前后横跨1.8亿年。中生代可以分为以下三个纪：

三叠纪：2亿5220万年前到2亿130万年前侏罗纪：2亿130万年前到1亿4500万年前白垩纪：1亿4500万年前到6600万年前

中生代的上界限是二叠纪-三叠纪灭绝，灭绝了当时的90%到96%的海洋生物，与70%的陆生生物，也是地质年代中最严重的生物大灭绝，因此又称为大死亡。

中生代的下界限是白垩纪-第三纪灭绝，可能是由犹加敦半岛的希克苏鲁伯撞击造成，此次灭绝造成当时的50%物种消失，包含所有的非鸟类恐龙。

4）新生代（约6500万年前至今）

新生代（距今6500万年，Cenozoic Era)是地球历史上最新的一个地质时代 。随着恐龙的灭绝，中生代结束，新生代开始。新生代被分为三个纪：古近纪和新近纪和第四纪。总共包括七个世：古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世和全新世。这一时期形成的地层称新生界。新生代以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征，由于生物界逐渐呈现了现代的面貌，故名新生代，即现代生物的时代。

新生代有地球历史6500万年的地质时代。是继古生代、中生代之后最新的一个代。新生代形成的地层称新生界 。1760年，G.阿尔杜伊诺把岩石分成3个纪：第一纪为结晶岩；第二纪为含化石的成层岩石；第三纪是半胶结的层状岩石，常含海相贝壳。1829年，J.德努瓦耶研究巴黎盆地时，把地层之上的松散沉积层称为。第一纪、第二纪已废弃，第一纪大致相当，第二纪相当古生代和中生代。新生代包括古近纪、新近纪和第四纪，古近纪、又分为古新世、始新世、渐新世，新近纪又分为中新世、上新世；第四纪又分为更新世、全新世纪 。

新生代开始时，地球上的海、陆分布比现代大，古欧亚大陆比现代小；古中国和古印度为古地中海所隔，古土耳其和古波斯为古地中海中的岛屿，这些陆块尚未与古欧亚大陆连接；红海尚未形成，古阿拉伯半岛是古非洲的一角；古南美洲和古北美洲相距遥远，而古北美洲与古欧亚大陆接近，有时相连。

新生代开始后，地表各个陆块此升彼降，不断分裂，缓慢漂移，相撞接合，逐渐形成今天的海陆分布。印度与亚洲大陆结合发生在距今5000万年前的始新世；喜马拉雅山耸起则是200～300万年的事，与此同时或稍早，欧洲升起了阿尔卑斯山，美洲升起了落基山。

古近纪气候较此前的冷，晚始新世和渐新世南极大陆出现小型冰盖，中新世中期那里形成的冰盖已相当于现代的2/3，更新世初北半球出现格陵兰冰盖，其后200万年间曾有多次冰期，冰川曾见于几个大陆。

白垩纪的结束，在地质学上标志着中生代的结束和新生代的开始，古近纪地图标示着是4500万年前地球的样子。随着挪威和格陵兰岛之间联系的中断，大西洋仍在不断的变宽，而美洲已向西移动。非洲向东南缓慢移动，与欧洲南部挤压，形成了比利牛斯山和阿尔卑斯山。印度仍在北移穿过赤道。而澳大利亚已与南极洲彻底分离。古近纪是大规模造山和全球海陆重塑的时期。非洲和印度继续北移，古特提斯洋逐渐闭合。由于冈瓦纳地块与欧亚大陆南侧相撞，沉积地层受到挤压，于是沿着阿尔卑斯山脉到喜马拉雅山脉前沿开始了一系列的造山运动。而在遥远的西部，伊比利亚半岛（西班牙和葡萄牙）与法国相撞，导致比利牛斯山开始形成。

该时期地壳运动频繁发生。同时记录着哺乳动物到鸣禽的现代动物，成为世界主宰。古近纪6600万年前持续到2300万年前。传统上人们将这4300万年分成三个时期，分别是古新世（距今6600万年前至距今5600万年前）、始新世（距今5600万年前至距今4300万年前）和渐新世（3400万年前至2300万年前）。

1海洋在美洲缩减 在白垩纪时期，一片浅海覆盖着北美洲的中西部地区。到了古近纪，仅余其中被称为炮弹海的一片小片残余。因为形成落基山的持续板块运动，导致大陆的拉伸和断裂，使覆盖的海水撤退，形成了湖盆。其中一个就是尤因它盆地，这里堆积了数层沉积物，形成以精致的鱼类化石文明的绿河组。

2大西洋中的火山 一道热熔岩“柱”从大不列颠和格陵兰岛之间的北大西洋洋底喷薄而出，将该区域的洋壳顶起、拉伸、撕裂，在此过程中，大量岩浆喷到地表，形成新的地貌。这些大爆发的痕迹，在北爱尔兰巨人提道和苏格兰斯塔法岛的芬格尔洞都可以看到。

3太平洋中的火山热点 随着太平洋板块一个热点（地幔深处物质上涌至地表的露头）上移，这里生成了火山岛链，被称为夏威夷-天皇海山链。7000万年前，第一座火山从海底喷发。板块运动如今已将该火山移到了太平洋。约4300万年前太平板块运动方向发生改变，而这一改变就以海底火山链“折线路径”保存了下来。

4澳大利亚的气候变化 南澳大利亚和昆士兰省的岩石显示，在古近纪澳大利亚的天气曾发生过变化。约5500万年前，这里气候湿润，长有大量的沼泽森林。它们后来变成了褐煤和油页岩。4000万年前这里的沉积物就已薄了很多，表明当时的环境不太好，这些沉积物所形成的岩石类似砂岩，表明该地区已经变得极为干燥。

5海岭的创造者 在古近纪，此地的海岭曾是活跃的转换断层，即两个构造板块的边界。当印度最终与中国西藏相撞且停止运动后，产生印度洋。如今，这一海岭已经沉寂，但仍以3000米的高度耸立在印度洋洋底。

6西班牙和意大利并入欧洲大陆 随着伊比利亚半岛（西班牙和葡萄牙）逆时针方向旋转，比斯开湾出现。它与法国南部相撞，挤压处于中间的地层，形成比利牛斯山。意大利向着欧洲南部北移，在移动过程中推着阿尔卑斯山向上移动。

7阿拉伯从非洲分离 随着地球地壳在非洲东北部断裂延伸，红海出现。到始新世晚期（4000万年前），大量熔岩倾泻到埃塞俄比亚高原的广袤地区，沿着断裂的大裂谷出现了一条火山带。

古近纪的火山活动 起初的北大西洋扩张极度缓慢，约6500万年前的白垩纪至古近纪之交，格陵兰岛和不列颠群岛仍然相互连接，而冰岛尚未出现。在6300万年前到5200万年前，该区域发生了大规模的火山运动。大量熔岩从西南至东北走向的一系列裂缝中喷发，覆盖了整个陆地。这些火山喷发可能是由于某个热点爆发，使得灼热的岩浆从地球内部向外喷发，随着陆壳拉张，欧亚大陆和劳伦大陆分裂，新的大西洋洋底由此形成。海底扩张涵盖了挪威和格陵兰岛之间的大部分地区。冰岛通过中大西洋中脊喷发出来的岩浆形成，如今仍位于热点之上。

海洋裂缝 大西洋在古近纪继续向北扩张。海洋下的地壳被来自深层地幔的“热点”顶起。随着地壳四散分裂，大股熔岩从裂缝中喷发出来，从爱尔兰西南部的丁格尔到格陵兰岛，东部分布着一系列的大型火山。此时冰岛形成，格陵兰岛从斯坎德纳维亚分离。

海平面继续从白垩纪中期的最高点下降。但从细节上来讲，整个新生代时期海平面一直起伏不定。古近纪时期，全球气候逐渐变得湿润，使得热带和副热带气候延伸到了高纬度地区。然而从始新世末期开始，全球气候逐渐变得干燥寒冷。这对海洋和陆地生命的整体发展产生了重大的影响。

现代生命集结 白垩纪末期的大灭绝后，随着生命的恢复，动植物群都发生了急剧分化。在海洋环境中生命迅速振作起来，并呈现出更具现代感的面貌。硬骨鱼中的真骨鱼类和软骨鱼中的鲨鱼成为主宰，另外，还出现了最早的海洋哺乳动物，例如原始的鲸类。

梅塞尔的动植物 德国法兰克福梅塞尔的矿场是世界上古近纪生命最重要的化石点之一。大约5000万年前，这一地点还是湖泊，周围生长着众多植物、脊椎动物和非脊椎动物。这些话是代表着较为完整的生态系统。

多种多样的哺乳动物 尽管哺乳动物化石仅占从梅塞尔挖掘出来的脊椎动物的一小部分（2%-3%），但总共有35个不同的物种，属于13个目。这些目现今仍然存在，尽管梅赛尔的哺乳动物的在尺寸上与现代哺乳动物有较大的差异，但是仍能通过外貌辨认出来。其中包括25厘米的有袋类负鼠和许多蝙蝠和啮齿动物。除此之外，人们还发现了能像狐猴一样爬树的灵长类动物，如欧洲狐猴属，他们体长为50厘米。灵长类动物用手指代替爪子。他们的食指和拇指能用来抓取并使用工具。狐猴、猴子、人类和其它猩猩都属于灵长类动物。

当时马的祖先仅与大狗大小一样，牛和鹿的祖先也都体型较小，是兔子一般大小的反刍动物。其他的哺乳动物还包括食蚁兽和一些已灭绝的早期哺乳动物。

梅塞尔坑中的生命 构成该地区生态系统基础的65种植物明显具有现代面貌，热带柑橘树、棕榈树、攀援植物和樟树广泛分布。如今主要分布在较温和地区的橡树、水清风和稀有的松柏类，在当时也有生长迹象。淡水湖泊中生长着许多睡莲、富足动物以及昆虫，如水蚤、黾蝽和划蝽。

这些昆虫是蛙、蟾蜍和蝾螈的食物。成群的食肉鱼类、水生爬行动物（如淡水龟）和长达三米的食肉鳄鱼占据着湖泊。

第一块蛇类化石产于白垩纪晚期，其祖先尚不为人所知。蛇类化石种类包括莽、筒蛇和掘地蛇。大蟒身长超过两米，以小型动物为食。

鸟类的外形也逐渐改变，从不能飞行的爱尼格玛鸟到鹰、鸡雁类、还和火烈鸟、猫头鹰、像鸵鸟的古鸨，这一生物集群涵盖了现代欧洲、北美洲、南美洲和亚洲南部的各个种类。

熔岩 在北爱尔兰和苏格兰赫布里底群岛内部，大量的玄武岩从裂缝和火山中喷发出来，其中一些裂缝如今仍清晰可见，在北爱尔兰仍然存在约3800平方千米的熔岩。安特里姆郡的巨人梯道也是诸多可见的火山喷发遗迹之一。

火山活动的第二阶段是从爱尔兰到苏格兰西部海岸形成的一条火山带，尽管岩石坚硬，但是在上个冰期（1.8万年前）这些已经消亡的火山遭到冰川的严重侵蚀，使得科学家们更容易研究它们。

考察该区域的火山岩，为研究它们的形成提供了重要的线索。构成岩石的岩浆也在成分上发生了一系列的变化，在不同的时期，从岩浆中沉降出来的矿物质结晶不同，一些岩石由此出现了分层。人们从苏格兰海南边的拉姆岛上发现了一个地层，证实了新生代形成的岩石由地幔热点导致的，这一地层富含铂族矿物质，它与地幔柱活动期间出现的高温息息相关。

植物和花的演化 说到陆生植物早期的演化，我们的了解主要来自于苏格兰的瑞尼。在3.9亿年之久的沉积物中含有22种植物，其中包括用叶脉循环水分的原始植物瑞尼蕨类，这些直立生长的植物寄居在沼泽中，高度为20至30厘米。

哺乳动物的分化 哺乳动物在古近纪急剧分化，在持续了6300万年的古近纪和新近纪（也称第三纪）时期，将进4000种哺乳动物发生了演化，其中很大一部分都是在前1000万年的古新世实现的，包括至少15个新的谱系——由近亲构成的群体。部分哺乳动物的分化（许多是食植动物）受到该时期出现的新兴被子植物（有花植物）的激发。哺乳动物可能具备智慧和适应性，以便在迅速变化的环境中生存繁衍。

更格卢鼠 这只更格卢鼠发现于德国梅塞尔，长75厘米，是一灭绝的哺乳动物。它的后腿较长，前肢脚短，用尾巴来保持平衡，看起来它似乎能跳跃，但它的怀古结构表明当它猎食小动物时其实是靠跑的。

大蟒 古近纪的巨蟒和蟒蛇都属于大蟒，它们能够使猎物窒息而死。古蟒长达两米，以小型爬行动物、鸟类和哺乳动物为食。毒蛇直到第三季中新世才出现。

十字路口 食蚁兽（欧洲小食蚁兽）、穿山甲（始穿山甲）等在欧洲出现，这一现象具有重要意义，过去人们认为它们分别属于南美洲和东南亚地区，欧洲也因此成了始新世哺乳动物迁徙的十字路口。

原始的马 人们在梅塞尔共发现了70句马类化石，其中包括马驹和怀孕的母马。该古兽马两只前脚上均有四趾，后脚上均有三趾，肩高仅为60厘米。

苏格尔洞的柱状玄武岩 在苏格兰西海岸的斯塔法岛上，冷却的玄武岩形成了支撑海蚀洞穴的柱子，该洞穴得名自神话中的一位巨人。这处玄武岩是一块厚2000米的岩石的一部分，是在古近系从附近的莫尔岛上喷发出来的。

古近纪的中国 古近纪大体继承了晚白垩世的古地理和古气候特征。我国大部分为陆地，只有西藏南部及塔里木盆地仍为海洋。它们与东亚地区和古地中海地区相连，形成了一条狭长的古特提斯海域，当时的台湾也沉没在海里。距今1.3亿年前，印度板块脱离了由南半球的非洲、南极洲和澳大利亚所形成的泛大陆，开始往北漂移。到了距今约4000万年前的古近纪中期，它与中亚和西藏对接相撞，形成了喜马拉雅山造山运动。使得古特提斯海域上升为陆地，并使先前沉积的地层发生了不同程度的褶皱、断裂，它还使得我国西部地区地势迅速抬高，致使我国晋陕盆地、西南盆地等在古近纪后期分别上升为黄土高原和云贵高原，并使大型的沉降盆地往东形成了华北盆地、松辽盆地、江汉盆地、苏北盆地等。特别需要指出的是，现在的渤海湾、黄海以及台湾海峡等当时都属于陆地。所以这些地方都沉积了很厚的古近纪的陆相地层。但东海、南海仍属于海洋，那里沉积的是海相地层。

古近纪的我国是煤矿、石油和膏盐矿的重要成矿时期。煤矿主要分布在东北、山东、河北和山西境内，其中辽宁抚顺的煤矿规模最大。石油主要分布在松辽盆地、渤海湾、江汉盆地、南阳盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、塔里木盆地和苏北盆地等。这些地方都是陆相地层形成的油田。而在台湾西部和塔里木西南的喀什湾以及东海和南海，却是海相地层形成的油田。由于古近纪早期气候较干旱，到后期才转为温暖潮湿，故在早期，西起喀什海湾、南达滇西兰坪、思茅地区和广东三水盆地，东至江汉盆地和衡阳盆地都是高原矿床。山东大汶口附近还发现了有钾盐矿。