全新世

全新世

全新世(Holocene)是最年輕的地質時代,從11700年前開始。根據傳統的地質學觀點,全新世一直持續至今,但也有人提出工業革命後應該另分為人類世。其名稱源自希臘語“ὅλος”(holos,完全的)和“καινός”(kainos,新的),意即“完全新近的”。

(圖)全新世全新世

全新世(11500年前至現在)是最年輕的地質時期(地質時代)。這一時期形成的地層稱全新統,它覆蓋於所有地層之上。全新世是1850年P.熱爾韋提出的,並為1885年國際地質大會正式通過。全新世時間短,沉積物厚度小,但分布範圍廣。

概述

(圖)全新世全新世

地質時代的最新階段,第四紀二分的第二個世,開始於12000~10000年前持續至今。這一時期形成的地層稱全新統,它覆蓋於所有地層之上。全新世是1850年由哲爾瓦(P.Gervais)提出的,並為1885年國際地質大會正式通過。全新世時間短,沉積物厚度小,但分布範圍廣。由於距今時代短,可套用幾種有效的年代測定方法,因此,其地層劃分比較詳細、精確。全新世與更新世的界限,以第四紀最後一次冰期結束、氣候轉暖為標誌,因此又稱為冰後期。全新世氣候有輕微波動。海面變化與氣候相一致,冰後期海面迅速上升,到距今11000年上升到-60米位置。距今6000年海面已接近現今位置,其後僅有輕微的變化。全新世時期人類就進入現代人階段。

名稱來源

(圖)摩索水母化石圖摩索水母化石圖

全新世其地層稱全新統。下限年代尚無一致意見,多採用距今10000-11000年前。因處晚更新世武木(Würm)冰期結束之後,又稱冰後期。英國地質學家萊伊爾(C.Lyell)1839年稱這一時期為近代世(Recent Epoch)。由於生物界已近現代面貌,法國古生物學家哲爾瓦(P.Gervais)於1860年提出“全新世”一詞,並於1885年國際地質學大會上通過。

全新世氣候普遍轉暖,中、高緯度的冰川大量消融,海平面迅速上升,喜暖動植物逐漸向較高緯度和較高山遷移,全球自然地理環境完全演進到現代面貌。農業的出現以及生產工具的不斷進步,促進了社會發展,人類與自然環境的關係日益密切。

時代劃分

全新世氣候變化具有明顯的波動性挪威人布利特(A.Blytt)和瑞典人塞南德爾(R.Sernan- der)根據北歐沼澤地層中的植物化石孢粉譜研究,1909年建立北歐冰後期氣候分期,包括:

1、前北方期(距今10300-9500年前),由寒冷轉向溫涼;

2、北方期(距今9500-7500年前),溫乾;

3、大西洋期(距今7500-5000年前),溫暖濕潤,又稱氣候適宜期

4、亞北方期(距今5000-2700年前),溫乾;

5、亞大西洋期(距今2700年前至今),涼爽濕潤。這一分期方案至今仍被各國採用,並不斷得以補充。
孢粉學家波斯特隊(L.von Post)在1946年把全新世氣候變化分作3個時期,即Ⅰ期-溫度上升、Ⅱ期-溫度最高、Ⅲ期-溫度下降。1953年安蒂夫斯(E.Antevs)也作了類似的劃分,分別稱為升溫期、高溫期和中溫期,相當於全新世早、中、晚期。在高溫期,北半球中緯度地區的年均氣溫高於現今3-5℃,沿海地帶海侵達最大規模。在降溫期或中溫期,氣溫稍呈波動式下降,許多山嶽冰川有不同程度的前進。20世紀60-80年代,許多學者利用歷史和考古材料,進一步揭示亞北方期和亞大西洋期以世紀為時間尺度的氣候、環境變化。中國科學家竺可楨按考古時期(公元前3000-1000年)、物候時期(公元前1000-公元1400年)和方誌時期(公元1400-1900 年),總結了近5000年來中國的氣候變化。隨著測試、分析手段的進步,全新世氣候、水文、植被及各種地貌過程的變化,已趨向定量分析和預測研究

氣候變化

(圖)全新世中國火山分布圖全新世中國火山分布圖

過去認為全新世(Holocene)開始於1萬年前(10kaBP),那是根據14C測定的,稱為14C年。後來發現14C年要經過樹輪校正,才能得到正確的實際的年代,即日曆年。校正後全新世開始的日曆年為11.5kaBP。全新世對於人類具有十分重要的意義。
人類的文明社會,當前社會的一切繁榮富強發展進步都發生在全新世。因此,認識全新世的氣候變化有重要的意義。為了說明全新世在地球歷史上的地位,有必要簡略回顧一下地球氣候的歷史,至少近兩百萬年的歷史。儘管這對於有46億年歷史的地球而言幾乎只相當於一天中幾分鐘短暫時間大約240多萬年前地球進入所謂第四紀,其氣候特點是冰期-間冰期交替,地質學家稱之為旋迴。旋迴的時間即周期以萬年計,但是並不穩定。

地質演變

近70萬年來以10萬年周期為主。在南極的冰芯氧同位素變化中表現最清楚,在深海沉積、黃土堆積中也有一致的反映。一般認為冰期-間冰期旋迴的形成與地球軌道要素的變化有關。由於這是米蘭克維奇發現的,所以也稱為米蘭克維奇周期。最近一個旋迴開始於約12萬年前,那時地球氣候與現代的溫暖程度相當。到2.3萬年前達到最冷,稱為末次冰盛期。在每個10萬年左右的冰期-間冰期旋迴中,溫暖時期是比較短暫的,一般約1—2萬年。而更多的時間處於降溫過程中。但是溫度的下降不是直線的,而是由一系列的波動組成。直到20世紀中葉大多數科學家還相信冰期的氣候是持續的寒冷。但是後來發現冰期中也有相對溫暖的時期。
認識到冰期氣候的不穩定性是古氣候研究的一項重要成果末次冰盛期之後處於冰消期,北美的勞倫泰冰蓋,北歐的斯堪的那維亞冰蓋相繼瓦解。但是,就在氣候已回暖到接近現代的情況下,又發生了一次激烈的氣候波動,稱為“新仙女木”事件。以北大西洋北部為中心,氣候迅速變冷。但是寒冷僅持續了1千年左右,又快速後暖,所以稱為氣候突變。溫度變化的幅度達到了冰期-間冰期旋迴的3/4。這是末次冰期中最後1次氣候突變。“新仙女木”事件之後,即進入全新世儘管在20世紀後期人們已經認識到冰期氣候的不穩定性,不再把冰期看成持續的寒冷時期,也不再認為第四紀僅有4-5次冰期。但是,仍認為全新世的氣候溫暖而平和,沒有大的氣候波動。

1995年Brien等首先根據格陵蘭冰芯中海鹽與陸源塵粉的變化,指出全新世可能有一系列的冷事件。以後國際上開始了一系列的研究。最著名的是Bond根據北大西洋深海沉積中冰島火山玻璃和染赤鐵礦等浮冰碎屑確定的冷事件年表。冰島及揚馬延島等地的冰川下滑到海中形成冰山,冰底攜帶了碎石顆粒,其中包括火山活動形成的玻璃和與赤鐵礦摩擦而染紅的碎石。當冰山融化時,冰底的碎石沉入海底。因此分析北大西洋深海沉積的IRD,可以判斷何時有大量流冰傾瀉入北大西洋,也就是冷事件。

科學研究

在愛爾蘭以西的地區沉積率超過了10cm/ka,所以隔0.5—1.0cm取樣,使得沉積記錄的時間解析度達到50—100年。根據Bond等的研究全新世共發生9次冷事件,小冰期約出現於0.4kaBP近年來一系列的古氣候研究表明亞非季風區的降水量變化也同冷事件有關。當北大西洋出現冷事件時,季風降水減少,即弱季風事件。對阿曼灣沉積的研究就很有代表性。深海沉積中保存了浮游有孔蟲的記錄。有的有孔蟲的紀錄與海水溫度有線性關係,而海水溫度取決於涌升,涌升的強度則依賴于海表的風力大小,也就是季風強度。因此人們可以從過去近萬年的有孔蟲記錄來推測當時季風的強度,確定弱季風事件。

(圖)斷裂全新世斷裂全新世

近來用大氣環流模式所做的模擬研究表明,THC減弱北大西洋變冷,可能是亞非季風減弱的原因。因此,冷事件與弱季風事件出現時間的一致,可能並不是偶然的實際上中國至少是最早注意到全新世氣候不穩定性的國家之一。根據冰芯、泥炭、孢粉、黃土、湖泊、冰川、雪線及考古資料做了大量的研究,並且有不少是高解析度的古氣候序列,證明全新世中國弱季風事件年表與北大西洋冷事件有很大的一致性全新世中的冷事件以及季風區的弱季風事件是與全新世的基本氣候特徵背道而馳的。全新世作為間冰期氣候溫暖濕潤,但是不斷為冷乾氣候事件打斷。這些冷幹事件一般只有幾百年,短的也許只有1-2百年。但是對人類的社會發展卻有很大的影響。

在全新世中各地先後進入新石器時代,人口也迅速增長。發生氣候突變時,採集、狩獵不再滿足生活要,再加上人口的壓力,就可能成為推動農牧業發展的動力。據吳文祥、劉東生的研究5.5kaBP的氣候變冷在四大文明古國:兩河流域、埃及印度中國的文明中有重要的推動作用。4.2-4.0kaBP的氣候變乾正當兩河流域的阿卡德王國解體、埃及處於混亂的第1中間期、印度哈拉帕文明衰落。中華古文明也處於交替時期,經過動亂,於公元前2070年建立夏朝。愈來愈多的證據表明,人類社會的發展與全新世大約出現於8kaBP、6kaBP以及4kaBP的3次氣候突變有密切的聯繫

失的物種

(圖)全新世滅絕物種全新世滅絕物種

渡渡鳥是一種重達23公斤的不會飛的鳥,生活於印度洋上的留尼旺島。公元16世紀,水手們來到留尼旺島。在150年裡,所有的渡渡鳥都消失了。它們被屠殺以提供人們所需的油料,並作為豬,狗的食物。

袋狼是像狼的有袋類,背上有條紋,頜骨很有力。最後一隻袋狼死於1936年,因而我們知道它們的確切模樣。幾萬年來,它們是塔斯馬尼亞島的主要捕食動物。但是當英國人在這個澳大利亞島嶼定居後,他們為了養羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊,牧場主就向它們開火。隨著供它們棲居的荒野變小,袋狼消失了。

19世紀,漂亮的旅鴿以令人難以置信的數量飛過北美中西部的森林。當它們數以十億計地在空中飛過時,巨大的旅鴿群使得天空連續幾天變得昏暗。但旅鴿卻不幸成了那些使用獵槍的人們很容易的靶子和口中的美味。一次射擊便可以從巨大的旅鴿群中打下數隻鳥來。一次出獵很容易就能獲得成桶的旅鴿。到了20世紀早期,一度很常見的旅鴿已經很稀少了。到了20世紀30年代,只有一隻被稱做“瑪莎”的旅鴿生活於辛辛那提的一個動物園中。瑪莎死後,旅鴿也就永遠消失了。

地質時代百科


地質年代參照表

宙|宙年代開始
百萬年前(GSSP)
主要事件
顯生宙新生代新近紀全新世0.011430 ± 0.00013人類繁榮
更新世1.806 ± 0.005冰河時期,大量大型哺乳動物滅絕
人類進化到現代狀態
上新世5.332 ± 0.005人類的人猿祖先出現
中新世23.03 ± 0.05
古近紀漸新世33.9 ± 0.1大部份哺乳動物目崛起
始新世55.8 ± 0.2
古新世65.5 ± 0.3
中生代白堊紀99.6 ± 0.9恐龍的繁榮和滅絕
白堊紀-第三紀滅絕事件,地球上45%生物滅絕
有胎盤的哺乳動物出現
侏羅紀199.6 ± 0.6有袋類哺乳動物出現
鳥類出現
裸子植物繁榮
被子植物出現
三疊紀251.0 ± 0.7恐龍出現
卵生哺乳動物出現
古生代二疊紀299.0 ± 0.8二疊紀滅絕事件,地球上95%生物滅絕
盤古大陸形成
石炭紀359.2 ± 2.5昆蟲繁榮
爬行動物出現
煤炭森林
裸子植物出現
泥盆紀416.0 ± 2.8魚類繁榮
兩棲動物出現
昆蟲出現
種子植物出現
石松和木賊出現
志留紀443.7 ± 1.5陸生的裸蕨植物出現
奧陶紀488.3 ± 1.7魚類出現;海生藻類繁盛
寒武紀542.0 ± 1.0寒武紀生命大爆炸
元古宙新元古代埃迪卡拉紀630 +5/-30多細胞生物出現
成冰紀850發生雪球事件
拉伸紀1000羅迪尼亞古陸形成
中元古代狹帶紀1200
延展紀1400
蓋層紀1600
古元古代固結紀1800
造山紀2050
層侵紀2300
成鐵紀2500
太古宙新太古代2800第一次冰河期
中太古代3200
古太古代3600藍綠藻出現
始太古代3800
冥古宙早雨海代地球上出現第一個生物---細菌
酒神代古細菌出現
原生代地球上出現海洋
隱生代地球出現

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