全球气候在渐新世发生剧变原本盛于什么_全球气候在不断变化之中
1.地球经历了几个时期?距今各多少年?
2.西北地区的由来及演变
3.冰河世纪是怎么形成的
4.影响气候的主要因素笔记
基本简介
三叠纪 (英语:Triassic)是2.5亿至2亿年前的一个地质时代,它位于二叠纪和侏罗纪之间,是中生代的第一个纪。 三叠纪 的开始和结束各以一次灭绝为标志。虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰,其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代无法非常精确地被确定。其误差在正负数百万年。
三叠纪 时大多数地球上的大陆形成一块巨大的大陆:大陆。
三叠纪 的名称是1834年弗里德里希·冯·阿尔伯提起的,他将在中欧普遍存在的位于白色的石灰岩和黑色的页岩以及其间的红色的三层岩石层统称为 三叠纪 。今天, 三叠纪 被分成更多亚层。 三叠纪 时的气候炎热干燥,这形成了现在可以看到的当时留下来的典型的红色沙石。当时季节分明,有强烈的雨季。在两极比较潮湿温和。
标志 三叠纪 的典型的红色沙岩说明当时的气候比较温暖干燥,没有任何冰川的迹象。今天一般认为当时在两极没有陆地或覆冰。因为当时地球上只有一个大陆,因此当时的海岸线比今天要短得多, 三叠纪 时遗留下来的近海沉积比较少,只有在西欧比较丰富。因此 三叠纪 的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来分的。
由于 三叠纪 以一次灭绝开始,因此其生物开始时分化很厉害。六放珊瑚亚纲是这时候出现的,第一批被子植物和第一种会飞的脊椎动物(翼龙)可能也是这时候出现的。世界上最早的乌龟--原颚龟也出现在 三叠纪 晚期。第一批鱼龙出现了。
发源历史
三叠纪的开始和结束各以一次灭绝为标志。虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰,其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代无法非常精确地被确定,其误差在正负数百万年。
三叠纪时期的地球三叠纪的名称是1834年弗里德里希·冯·阿尔伯提起的,他将在中欧普遍存在的位于白色的石灰岩和黑色的页岩之间的红色的三层岩石层统称为三叠纪。今天,三叠纪被分成更多亚层。
标志三叠纪的典型的红色沙岩说明当时的气候比较温暖干燥,没有任何冰川的迹象。今天一般认为当时在两极没有陆地或覆冰。因为当时地球上只有一个大陆,因此当时的海岸线比今天要短得多,三叠纪时遗留下来的近海沉积比较少,只有在西欧比较丰富。因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来分的。
温暖的三叠纪由于三叠纪以一次灭绝开始,因此其生物开始时分化很厉害。六放珊瑚亚纲是这时候出现的,第一批被子植物和第一种会飞的脊椎动物(翼龙)可能也是这时候出现的。
三叠纪晚期 (Tr3) 雷蒂亚阶 (2.096-2.057亿年) 诺利克阶 (2.207-2.096亿年) 卡尼阶 (2.274-2.207亿年) 三叠纪中期 (Tr2) 拉丁尼阶 (2.343-2.274亿年) 安尼西阶 (2.417-2.343亿年) 三叠纪早期 (斯基甫阶,Scythian) Spathian (2.419-2.417亿年) Nammalian (2.434-2.419亿年) Grie *** achian (2.482-2.434亿年)三叠纪 时的气候炎热干燥,这形成了现在可以看到的当时留下来的典型的红色沙石。当时季节分明,有强烈的雨季。在两极比较潮湿温和。
冥古宙 隐生代 原生代 酒神代 雨海代 太古宙 始太古宙 古太古宙 中太古宙 新太古宙 元古宙 古元古宙 成铁纪 层侵纪 造山纪 固结纪 中元古代 盖层纪 延展纪 狭带纪 新元古代 拉伸纪 成冰纪 埃迪卡拉纪 显生宙 古生代 寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 石灰纪 二叠纪 中生代 三叠纪 侏罗纪 白垩纪 新生代 古近纪 古新世 始新世 渐新世 新近纪 中新世 上新世 第四纪 更新世 早期 中期 晚期 全新世? 前北方期 北方期 大西洋期 亚北方期 亚大西洋期 详细资讯 名字来源日本首先将希腊文"Trias"译为三叠纪,我国地质界沿用了这一名称。此期形成的地层称为三叠系,代表符号为"T"。三叠纪分为早、中、晚三个世。
三叠纪时代生物变革方面,陆生爬行动物比二叠纪有了明显的发展。古老类型的代表(如无孔亚纲和下孔亚纲)基本绝灭,新类型大量出现,并有一部分转移到海中生活。原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了。由于陆地面积的扩大,淡水无脊椎动物发展很快,海生无脊椎动物的面貌也为之一新。菊石、双壳类、有孔虫成为划分与对比地层的重要门类,而筳及四射珊瑚则完全绝灭。
爬行动物在三叠纪崛起,主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。典型的早 期槽齿类表现出许多原始的特点,且仅限于三叠纪,其总体结构是后来主要的爬行动物以至于鸟类的祖先模式;恐龙类最早出现于晚三叠世,有两个主要类型:较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类。海生爬行类在三叠纪首次出现,由于适应水中生活,其体形呈流线式,四肢也变成桨形的鳍;似哺乳爬行动物亦称兽孔类,四肢向腹面移动,因此更适于陆地行走。
三叠纪生物原始的哺乳动物最早见于晚三叠世,属始兽类,所见到的化石都是牙齿和颌骨的碎片。三叠纪时,晚二叠世幸存的齿菊石类大量繁盛起来,中、晚三叠世的大部分菊石有发达的纹饰,有许多科是三叠纪所特有的。菊石的迅速演化为划分和对比地层创造了极重要的条件。
双壳类也有明显变化,晚古生代的种类只有很少数继续存在,产生了许多新种类,并且数量相当繁多。尤其在晚三叠世,一些种属的结构类型变得复杂,个体也往往比较大。由于三叠纪的环境与古生代不同,非海相双壳类逐渐繁盛起来。
裸子植物的苏铁、本内苏铁、尼尔桑、银杏及松柏类的植物自三叠纪起迅速发展起来。其中除本内苏铁目始于三叠纪外,其它各类植物均在晚古生代就始有了发展,但并不占重要地位。二叠纪的干燥性气候延续到了早、中三叠世,到了中三叠世晚期植物才开始逐渐繁盛。晚三叠世时,裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者。
气候代表三叠纪的典型红色砂岩向我们表明,当时的气候比较温暖干燥,没有任何冰川的迹象,那时的地球两极并没有陆地或覆冰。地球表面的地理分布决定了各地的气候,靠近海洋的地方自然是比较湿润而草木茂盛,但是由于陆地的面积十分广阔,使带湿气的海风无法进入内陆地区,大陆中部便形成了一个很大的沙漠,所以陆地上的气候相当干燥,这进而使得较耐旱的蕨类品种及不过分依赖水繁殖的针叶树逐渐在这些地区取得了竞争优势。
三叠纪早期地球海陆分布图 陆地三叠纪的陆地三叠纪时期的地球与现今的地球截然不同,只有一块大陆,这块大陆被称为泛古陆,即大冈瓦纳古陆。
三叠纪生物化石萝拉西亚古陆包括了今日的北美洲、欧洲和亚洲的大部分地区,冈瓦纳古陆则包括了非洲、大洋州、南极洲、南美洲以及亚洲的印度等部分地区。
不过到三叠纪中期,泛古陆开始出现分裂的前兆,在北美洲、欧洲中部和西部、非洲的西北部均出现了裂痕。
海洋泛古陆之外的地表上是一片一望无际的超大海洋,这个海洋横跨两万 多千米,面积大小和今天的所有海洋的总面积差不多。而且由于当时地球上只有一个大陆,因此当时的海岸线比今天要短得多。三叠纪时遗留下来的近海沉积比较少,并且大多分布在如今的西欧地区,因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来确定的。
三叠纪 地层世界的三叠系广泛分布于、和的边缘海域、及各类拼贴上,也见于大陆内部的内陆盆地内。按照沉积相特点,国际上通常分为海陆互动相的德国型三叠系、海相的阿尔卑斯型三叠系和陆相红层的英国型三叠系。有的学者又提出特提斯南缘浅海相的塞伐狄克型三叠系和北方海域的北极型三叠系等。这些类型实际上侧重于反映欧洲地区的一般情况。此外,还有亚澳地区的陆相含煤三叠系等类型。
世界三叠系与中国三叠系对比简表世界三叠纪地层对比见表1(世界三叠系与中国三叠系对比简表)
生物年代地层分类和对比 18世纪末叶至19世纪中叶,世界三叠系的 生物年代分类标准,逐步地在东阿尔卑斯地区建立起来。这就是在奥地利和义大利境内的下三叠统维尔芬阶或斯西提阶,中三叠统安尼阶、拉丁阶、上三叠统卡尼阶、诺利阶和瑞替阶。这些阶的层型,在奥地利的梯罗尔州维尔芬附近,恩斯河流域和义大利的多洛麦特山等地。20世纪以来,三叠系的生物年代分类研究更为详细。主要涉及下三叠统的分阶,二叠-三叠系界线,瑞替阶的归属和各阶的含义厘定等。经过深入研究,德国型与阿尔卑斯型三叠系的生物年代对比也比较明确。
三叠纪地层分类对比见表2(三叠系的阶、亚阶和带)
沿革 裸子植物的兴盛时代三叠纪 是中生代的第一个纪,是古生代生物群消亡后现代生物群开始形成的过渡时期。海洋无脊椎动物类生了重大变化,内生、游泳的软体动物-甲壳动物群落取代表生、固著的腕足动物-海百合群落而成为海洋中的优势群落;六射珊瑚取代四射珊瑚,并迅速发展,遍及全球。与古生代相比,双壳类和菊石类也多属新发展的种类,菊石多具有复杂的纹饰和菊石式缝合线。
三叠纪三叠纪时,脊椎动物得到了进一步的发展。其中,槽齿类爬行动物出现,并从它发展出最早的恐龙,三叠纪晚期,蜥臀目和鸟臀目都已有不少种类,恐龙已经是种类繁多的一个类群了,在生态系统占据了重要地位因此,三叠纪也被称为"恐龙世代前的黎明"。与此同时,从兽孔类爬行动物中演化出了最早的哺乳动物-似哺乳爬行动物,但是,在随后从侏罗纪到白垩纪长达1亿多年的漫长岁月里,这批生不逢时哺乳动物一直生活在以恐龙为主的爬行动物的阴影之下,直到新生代才成为地球的主宰。
三叠纪早期植物面貌多为一些耐旱的类型,随着气候由半干热、干热向温湿转变,植物趋向繁茂,低丘缓坡则分布有和现代相似的常绿树,如松、苏铁等,而盛产于古生代的主要植物群几乎全部灭绝。
生物变革 三叠纪-----生物灭绝
三叠纪以一次灭绝结束,尤其对海洋生物来说它的摧毁惨重:牙形石灭绝,除鱼龙外所有的海生爬行动物消失。腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。在海洋中,22%的属,大约一半的种消失。
这次灭绝并非在所有地方的摧残程度都一样。在有些地方几乎它没有任何影响。在其它一些地方实际上所有的迷龙和大多数合弓类动物都消失了。许多早的恐龙也均灭绝,而那些发达一些的恐龙却幸存了。许多槽齿目动物也都灭绝了。幸存的植物包括针叶类和苏铁。
这次灭绝的原因还不清楚。在2.08至2.13亿年以前大陆开始 分裂,这导致了强烈的火山运动,这是地球大陆形成后最强烈的火山运动了。其它可能的原因有全球性的气候冷却或陨星。加拿大魁北克的一处陨石坑曾一度被认作是这次灭绝的起因,但后来的调查认为这个陨石坑是在2.14亿年前形成的,比三叠纪的结束早了120±20万年,因此不太可能是这次灭绝的直接原因。
甚至连灭绝的确切时间也不十分确定。一些研究认为实际上当时有两次灭绝,其相隔时间是1200至1700万年。 这次灭绝为恐龙的发展提供了巨大的机会。恐龙在此后的1.5亿年中是地球上最主要、种类最多和数量最大的动物群。
灭绝 简介2.03亿年前的三叠纪晚期,发生了第四次生物大灭绝,该造成地球上70%的物种灭绝。
具体过程2.03亿年前,地球正处于三叠纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同:所有陆地连在一起,形成一块超级大陆:大陆(泛大陆)。但这块超级大陆即将分裂。软流圈的岩浆活动异常剧烈,在其中形成巨大压力,最终岩浆喷涌而出,形成物种大灭绝,还将大陆切割成两半:劳亚古大陆和冈瓦纳大陆。
那时,恐龙已经出现,但并未成为地球霸主。似哺乳爬行动物在第三次物种大灭绝中受到重创,其中的一支在约2.25亿年前进化成最早的哺乳动物,其余的则在三叠纪中期销声匿迹。三叠纪真正的霸主是鳄。现在的鳄只有23种,而且形态大同小异。而在三叠纪晚期,鳄的种类达到了近100种,而且形态各异:类似恐龙,行动敏捷的灵鳄、长有巨大头部,四指垂直于地面的波斯特鳄、与角龙类似,全身长有甲片的角鳄,还有狂齿鳄、楔形鳄等鳄类。其中,波斯特鳄是顶级猎食者,狂齿鳄则与先进的鳄类一样,在水下伏击动物。
最早的恐龙--南十字龙,是行动敏捷的猎食者,奔跑时速超过60千米。南十字龙体长1.4米,重约40千克。它是最早的用两足行走的脊椎动物之一。但它们不是真正的顶级捕食者,在此次灾难之后才取代鳄类。
动物们悠闲地生活着,谁也没有意识到,灭顶之灾即将降临。
这次灾难的罪魁祸首是岩浆。大量岩浆由于不明原因,从美国东部以及加勒比地区喷涌而出,在地表形成一道长约2500千米,宽50米的裂缝,把大陆分成两半。
2.03亿年前的一天,现今的弗洛里达州。一群真双型齿翼龙从地面起飞,开始觅食。突然,一大股水蒸气冲破地面,喷向高空。猝不及防的翼龙迅速被烫死,落到地面。紧接着,越来越多的涌向高空,这预示著大灾难的到来。几天后,地面上出现了一条长2,000千米的裂缝,从弗罗里达一直延伸至中大西洋,开始喷发蒸汽,周边的气温迅速升高,动物在高温中气喘吁吁。但这只是灾难的开始。
十余天后,蒸汽停止了喷发。但随一声巨响,约1800万立方千米的岩浆开始从这道裂缝喷出。岩浆扩散的速度极快,1天就能淹没200平方千米的地区。岩浆所到之处,一切生命都被摧毁。岩浆烧毁了大片森林,破坏了食物链的基础。在全球范围内,从植食性动物到顶级掠食者都在饥饿中艰苦地挣扎,大批动物因此灭绝。
火山喷发,同时还喷出了大量的有毒气体。大量的二氧化碳扩散到了大气中,遮天蔽日。火山喷发出的热气无法扩散,导致全球气温剧烈升高。全球平均温度,从灾难发生前的16摄氏度,在数百年间迅速升高至30摄氏度。这摧毁了剩余的大部分植物,使得饥荒更加严重。由于有毒气体与植物消失等因素,大气中的含氧量也迅速下降,动物们感到呼吸困难,这也摧毁了很多动物。
灾难发生约一万年后,大气中的含氧量下降到了10%,而大气二氧化碳的含量却上升至8%。呼吸功能较差的鳄类动物大多因无法适应低含氧量而灭绝。
大气中的水蒸气与二氧化硫发生化学反应,形成酸雨。连续数万年的酸雨的泛滥使植物的数量进一步减少,土壤发生酸化。
灾难发生10万年后岩浆,岩浆烧毁了大片森林,只剩易燃的枯木。枯木在高温下开始燃烧,产生了大量的有毒气体和灰烬。数百吨的灰烬在大气中滚动,摧毁了所到之处的大部分事物。
灾难发生20万年后,岩浆终于停止了喷发。但喷发形成的火山灰遮天蔽日,地球获得的太阳能只有平时的50%。火山喷发形成的热量耗尽后,地球进入了大规模的冰期中,全球平均气温从原先的30摄氏度迅速下降至10摄氏度。大批动物的卵因此无法孵化,很多动物因此灭绝。地球开始了十多万年间的第一场降雪。大雪持续了数年,覆盖了大片纬度较高地区。
30万年过去了,冰期终于结束了,新增的灭绝因素也逐渐减少,但此时,地球上的生命迹象已几乎消失,地球需要漫长的时间才能恢复生机。
距离中大西洋岩浆开始喷发已经过去了50万年,剩余的植物不断繁衍,它们制造氧气,使得大气含氧量逐渐增加,二氧化硫等有毒气体也逐渐消散。
中大西洋岩浆区灭绝造成当时70%的物种灭绝,还造成造成大陆分裂。在这场浩劫中,鳄类动物遭到重创,波斯特鳄、灵鳄、楔形鳄、狂齿鳄、角鳄都灭绝了,但一些鳄却存活到了现在。恐龙在这场灾难中获益最大,它们迅速成为地球霸主,统治了地球1.38亿年,最终在第五次物种大灭绝消亡。哺乳动物的祖先大带齿兽也顽强的活了下来,它们的后代在恐龙灭绝后统治了地球。
让我们来总结一下这场灭绝中的灾难因素:滚烫的蒸汽、1800立方千米岩浆、二氧化硫、二氧化碳等有毒气体、忽冷忽热的极端气候、连下数万年的酸雨、极低的含氧量……这些因素叠加在一起,构成了第四次物种大灭绝-- 中大西洋岩浆区灭绝 。
地球经历了几个时期?距今各多少年?
现代全球气候条件降雨量分为四个带,赤道至南、北纬15°为赤道降雨带,南、北纬15°至45°为亚热带干旱带,南、北纬45°至70°为温带降雨带,南、北纬70°以上极区为干旱带。成煤植物的繁殖受古气候的控制,赤道降雨带和南、北纬温带降雨带是成煤有利气候带。
古地磁资料反映出石炭纪的聚煤带靠近赤道主要分布在小于30°的古纬度上,二叠纪及其以后时代的聚煤带靠近极地。全球各时代煤分布偏离现代降雨带的现象,与古构造、古地理演变有关。板块的位移,古地理的改观,致使聚煤带迁移。
通过恢复古大陆的位置编制全球各时代古地理图,推断古气候认为,泥盆纪成煤区集中在赤道附近,南、北半球气候非常干燥。石炭纪煤发育广泛,可以分布在各纬度带,但仍集中在赤道附近。二叠纪气候多变,煤聚积在南、北半球中、高纬度带,甚至扩展到南极地区,赤道附近出现蒸发岩。三叠纪时期,全球气候干旱,早、中三叠世全球聚煤作用停止,中三叠世蒸发岩从赤道扩展到古纬度40°地区,晚三叠世聚煤作用主要在北纬55°以北和南纬30°以南地区。晚三叠世、早侏罗世全球湿度不断增加,中侏罗世又重新出现干旱环境,赤道为宽阔的干旱带,向两极为潮湿带,聚煤作用集中在45°~70°纬度范围。白垩纪,聚煤作用主要在高纬度带,蒸发岩分布在低纬度带,其分界线较侏罗纪时期纬度偏高,为45°~55°。第三纪,全球温度逐渐降低,老第三纪北半球气候温暖潮湿,聚煤作用与白垩纪时期相同,集中在北纬70°附近,蒸发岩则由白垩纪时期的北纬45°退缩到30°以南。中新世早期,全球气候转暖、潮湿,冷暖交替直到上新世末期,新第三纪聚煤范围比老第三纪范围要大。
古气候是成煤的重要影响因素,在一定的条件下还可成为决定性的因素。自显生宙以来,地球表面大气圈层冷暖、干湿不断变化,但总是围绕赤道和两极形成温暖潮湿和寒冷干旱带周期性的交替变化。由古气候决定了全球性的晚古生代前为腐泥煤成煤期,晚古生代后为腐殖煤成煤期。晚古生代以来,石炭—二叠纪、晚三叠—早白垩世、第三纪为主要成煤期,早中泥盆世、早中三叠世、晚白垩世为聚煤间断期。由古气候决定全球性聚煤时代的分布规律在中国大陆亦不例外。
中国聚煤期古气候变化是全球古气候变化的一部分。古生代陆缘发展阶段,中国统一大陆尚未形成,各板块所处地理位置有所差别,古气候与古板块当时所处的古地理位置有关。新元古代至早古生代华南板块位于赤道附近,有形成腐泥煤的浅海低等生物繁殖,腐泥煤(石煤)主要发育在华南板块。晚古生代中晚期石炭至二叠纪,华南、华北板块均处于赤道潮湿气候带,有成煤的古植物大量繁衍。藏滇板块处于冈瓦纳大陆,准噶尔—兴安活动带处于安加拉大陆,均属南、北半球有利聚煤的潮湿古气候带。中生代始,统一的中国古大陆基本形成,古气候亦随之发生变化。受全球干旱气候影响,早、中三叠世除藏滇板块南部和海南为半潮湿气候外,整个大陆均为不利于植物生长的干旱、半干旱气候。晚三叠世时期,中国南方大陆处于炎热潮湿气候带,具有成煤古气候条件,为该期大陆成煤相对好的地区。中国北方大陆虽然处于温暖半潮湿气候带,也有成煤的古植物生长,但成煤较差。早侏罗世,北方大陆仍为温带潮湿气候,成煤植物生长繁茂,是最好的成煤时期。但大陆西南部(四川—滇中)由晚三叠世潮湿古气候转为干旱气候带。中、晚侏罗世,中国大陆古气候发生了很大变化,除大陆东北部和藏南仍为潮湿气候带和热带—亚热带潮湿气候有成煤植物生长,大陆大部地区变为干旱气候带。早白垩世基本保持了中、晚侏罗世气候状况。晚白垩世,仍为不利于成煤植物发育的干旱气候。老第三纪重现了中、晚侏罗—早白垩世气候带,一条北西向干旱带遍及整个大陆,仅有东北、华北及西南保持了温带、热带潮湿气候带有利成煤植物生长的条件。新第三纪,大陆干旱气候带范围缩小,东部沿海转为亚热带温暖气候,已被海水淹没的南黄海、东海和南海,曾有潮湿适宜成煤植物生长的古气候,形成新第三纪含煤盆地。在大陆西部由于青藏高原的隆升,仅有川西—云南为热带—亚热带气候适于成煤古植物的生长繁殖。从中国大陆温带聚煤带与亚热带干旱带的分布界线分析,自晚三叠世以来,总体上是由南向北推移,其间白垩纪至渐新世位移不大且有回返。
西北地区的由来及演变
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。
冰河世纪是怎么形成的
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。
影响气候的主要因素笔记
冰河世纪这个词就听得多了,冰河世纪在地质历史上曾经出现过气候寒冷的大规模冰川活动的时期。下面由我为你详细介绍冰河世纪的相关知识。
形成冰河世纪的原因关于冰河期的成因,目前并没有一个统一的观点,现在对冰期的起源有许多不同的说。科学界提出了以下一些可能。
冰期的形成需要两个基本条件:一是较低的气温,雪线高度明显下降;二是有丰富的降水量,两者缺一不可。
冰河世纪是怎么形成的
从整个地球气候史看,温暖时期占着绝对优势。近2亿5千万年以来,冰期只有200万年,是什么原因造成原本温暖的地球几次陷入寒冷之中呢?科学家们提出了冰期成因的七种说。
1.由太阳系在宇宙间所处的位置变化引起。当太阳系随同系的自转通过宇宙间寒冷区域时,或转到宇宙尘微粒子稠密区域时,部分太阳辐射被宇宙尘埃吸收,地球得到的太阳辐射减少,温暖降低,地球出现冰期。
2.地球公转轨道的偏心率每93000年就会发生一次变化,造成地日距离加大;或地球受木星的吸引,地球公转轨道变圆(大约每10万年一次),地日距离变远,地球温暖降低,形成冰期。
3.地球转速的变更,造成地壳运动,两极大气的变化。如地球转速加快时,两极寒冷的大气涌向赤道,气候变冷。
4.强烈的地壳运动,使火山活动频繁,火山喷发出大量碎屑,遮天蔽日,减弱了太阳辐射热。强烈的地壳运动还会造成大陆上升,大量新岩石暴露于空气中,岩石风化使大气中保护地球热量不致散发的二氧化碳含量降低,造成气温下降、冰川活动,产生冰期。
5.大陆飘移使各大陆相对两极的位置在不同时期发生不同的变化。在移近两极时气候寒冷,出现冰期,如石炭?二迭纪冰期,非洲、澳洲、南美洲、南极洲以及印度原是一个完整的古大陆。而非洲就是当时的南极。北极在太平洋中。所以那时南半球的古大陆都有冰川行动。
6.地球南北磁极互相倒转的过渡时期,地磁场相当微弱,大气层中弥漫着带电子粒子和宇宙尘,阳光被遮挡,气温下降,雨和雪断断续续,一下就是数百年,冰期到来。
7.寒冷的北冰洋的海水通过海峡与温暖的太平洋、大西洋交流时,潮湿的气候使北冰洋上空 大雪 弥漫,结成冰盖,将大部分的太阳辐射反射掉,致使气候变寒,冰期出现。
著名的历史冰期新太古代大冰期是已知地球上最早的大冰期。以加拿大南部和美国大湖区西部的休伦群高干达组冰碛层为代表,该地层年代为距今27~23.5亿年前。另外,在南非、澳大利亚西部、印度都有这次冰期的产物。这次大冰期持续约4000万年。
前寒武纪大冰期约距今9.5~6.15亿年前的一次影响广泛的大冰期。其遗迹除南极大陆尚未发现外,世界各大陆的许多地方都有保存,并多被非冰川沉积岩层所隔开,表明该冰期是多阶段性的。最早发现于苏格兰、挪威,此后在中国、澳大利亚、非洲、格陵兰和北美相继发现。以挪威北部芬马克的冰碛岩为其代表。在中国则为震旦系底部带擦痕的南沱冰碛层,主要分布在长江中下游等处。
早古生代大冰期发生在奥陶纪晚期至志留纪早期的大冰期。约距今4.6~4.4亿年前,有人认为可能延续到泥盆纪晚期(3.6 亿年前)。其混碛岩见于法国、西班牙、加拿大、南美、北非及苏联新地岛。北非的冰碛岩露头极佳,并保存有若干冰川地貌的遗迹,如保存极好的冰壅构造、鼓丘、蛇形丘和砂楔等地形。
晚古生代大冰期发生在石炭纪中期至二叠纪初期的一次冰期。当时全球气温普遍下降,形成大面积的冰盖与冰川,持续时间长达8000万年,是地球历史上影响最为深远的一次大冰期。见于印度、澳大利亚、南美、非洲及南极大陆的边缘。澳大利亚东南部和塔斯马尼亚岛是这次大冰期冰川作用最强的地区。
晚新生代大冰期是地球历史上最近的一次大冰期。自新第三纪出现冰期与间冰期交替,一直延续至今。早在渐新世南极就开始出现冰盖,中新世中期冰盖已具规模,是最早进入冰期的地区。第四纪初期的冰期环境波及全球,中期达到最盛,所以晚新生代大冰期主要指第四纪冰期。
当时,北半球有两个大冰盖,即斯堪的纳维亚冰盖和北美劳伦冰盖。前者的南界到达北纬50?,后者达北纬38?附近。此外,在中、低纬的一些高山区还发育了山麓冰川或小冰帽。大约在8000~10000年前,全球又普遍转暖,大量冰川和冰盖消失或收缩,地球进入冰后期。但是,诸大陆的冰川和冰盖并未完全消失。
冰河世纪冰期的划分
新生代以前的大冰期因时代古老,可辨认的冰川遗迹零散残缺,研究程度也较差,多依据地层中所含带冰川擦痕的混碛岩、页岩中的燧石结核和带冰川擦痕的基岩底盘等。新生代大冰期的冰川遗迹保存普遍较为完整,尤以晚新生代冰期的研究较为深入,如沉积连续性好的深海沉积岩芯、黄土等,能较完整地记录全球气候和环境的变化。20世纪70年代以来,各国学者用氧同位素分析、放射性年代测定及古地磁等 方法 力图恢复和重建晚新生代的全球气候变化和沉积环境,作为划分冰期的重要依据。此外,包含海洋生物、哺乳动物、植物孢粉化石的生物地层学,地貌分析,沉积岩石学以及古土壤等方法也常作为研究晚新生代环境和冰期划分的依据。
一、影响气候的主要因素
(1)纬度位置是影响气候的基本因素。因地球是个很大的球体,纬度不同的地方,太阳照射的角度就不一样,有的地方直射,有的地方斜射,有的地方整天或几个月受不到阳光的照射。因此,各地方的太阳高度角不同,接受太阳光热的多少就不一样,气温的高低也相差悬殊。一般是纬度越低,气温越高;纬度越高,气温越低。各地区所处的纬度位置不同,是造成世界各地气温不同的主要原因。
(2)大气环流是形成各种气候类型和天气变化的主要因素。大气圈内空气作不同规模的运行,统称为大气环流。它是大气中热量、水汽等输送和交换的重要方式。大气环流的表现形式有行星风系、季风环流、海陆风、山谷风等,人们平常讲的大气环流,主要是指行星风系。大气环流对气候的影响十分显著,赤道低气压带上升气流强烈,水汽易于凝结,降水丰富;副热带高气压带下沉气汽盛行,水汽不易凝结,雨水稀少;在信风带气流从纬度较高的地区流向低纬度地区,水汽不易凝结,一般少雨。但在大陆东岸,信风从海上吹来,降水机会较多;在大陆西岸,信风从内陆吹来,降水就少。在西风带控制的地区,大陆西岸风从海上吹来,水汽充沛,降水丰富,越向内陆水汽越少,降水减少;大陆东岸,西风从内陆吹来,降水较少。一般说来,上升气流和从低纬度流向高纬度的气流,气温由高变低,水汽容易凝结,降水机会较多;下沉气流和从高纬度流向低纬度的气流,气温由低变高,水汽不易凝结,降水机会就少。因此,在不同气压带和风带控制下,气候特征,尤其是降水的变化有显著的差异。加之风带和气压带随季节的移动,从而形成各种不同的气候类型。
(3)海陆分布改变了气温和降水的地带性分布。由于海洋和陆地的物理性质不同,在强烈的阳光照射下,海洋增温慢,陆地增温快;阳光减弱以后,海洋降温慢而陆地降温快。海洋与陆地表面空气中所含水汽的多少也不同,一般说来,在海洋或近海的地区,气温的日变化和年变化较小,降水比较丰富,降水的季节分配也比较均匀,多形成海洋性气候。因此,在相同的纬度,处于同一气压带或风带控制之下的地区,由于所处的海陆位置不同,形成的气候特征也不同。
(4)洋流对其流经的大陆沿岸的气候也有一定的影响。从低纬度流向高纬度的洋流,因含有大量的热能,对流经的沿海地区,起有增温增湿的作用;从高纬度流向低纬度的洋流,水温低于周围海面,对所流经的沿海地区有降温减湿作用。因而在气温上,洋流可以调节高、低纬度间的温差,在盛行气流的作用下,使同纬度大陆东西岸气温显著不同,破坏了气温纬度地带性的分布。
(5)地形的起伏能破坏气候分布的地带性。地形是一个非地带性因素,不同的地形对气候有不同的影响。在同一纬度地带,地势越高,气温越低,降水在一定高度的范围内,是随高度的升高而增加。因此,在热带地区的高山,从山麓到山顶,先后出现从赤道到极地的气候变化。另外,高大的山脉可以阻挡气流的运行,山脉的迎风坡和背风坡的气温与降水有明显的差异。
二、气候的基本要素
气候的基本要素为气温和降水。另外还有其它影响较小的非基本要素。
气温
日均温,将一天中,数次测得的气温相加,除以测量次数
气温日变化
气温日较差,一天中最高温减去最低温。
月均温,将全月中,各日日均温相加,除以日数
气温月变化
气温月较差,整月中最高日均温减去最低日均温
年均温,将全年中,各月月均温相加,除以月数
气温年变化
气温年较差,一年中最高月月均温减去最低月月均温
降水
月降水量、月际降水变率、年降水量、年际降水变率、蒸散量、空气湿度等。(世界雨极:一是在印度东北部的乞拉朋齐 ;二是在夏威夷群岛卡维金尼山的东北山麓)
气压
气压、气流方向变化、风频及其时间方向分布, 气压差等。
风
风力大小、风向、风速等。
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