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新生代的曙光

新生代的曙光

中国第四纪冰川的研究,始于著名地质学家李四光。   李四光在1921年即已在山西大同及河北太行山东麓发现了冰川漂砾,识别出冰川流动形成的擦痕。30年代,他又在江西庐山发现冰川沉积物,在鄱阳湖边发现具冰川擦痕的羊背石;并在安徽黄山发现U形谷削壁上的擦痕,在该山后海发现具擦痕的漂砾。   在这些重要发现后,李四光先后发表了“扬子江流域之第四纪冰期”和“安徽黄山之第四纪冰川现象”等论文,以后又出版了专著《冰期之庐山》。他提出庐山冰川可分为3个冰期,最老的为“鄱阳冰期”,发生在早更新世,规模最大,鄱阳湖畔的绿色泥砾是重要证据。之后是“大姑冰期”,属中更新世早期,以大姑山一带赭色泥砾为代表。较新的是“庐山冰期”,属中更新世晚期,以庐山的橙色泥砾为代表,规模已大大缩小。建国以后,有学者又提出比“庐山冰期”更晚的“大理冰期”,属晚更新世,以云南大理苍山的冰碛物为代表。这样一来,第四纪就有了以上四大冰期,这四个冰期正好与20世纪初德国的彭克、布吕克纳根据阿尔卑斯山区第四纪冰川沉积物研究所提出的四大经典冰期一一对应。   李四光关于中国东部第四纪冰期的学说,早期就有合作者和支持者,这其中既有李捷等一批中国地质学家,也有外国的地质同行,如奥地利的费斯孟、前苏联的纳里夫金以及美国的米勒等,中国有没有第四纪冰川受到国际地学界的关注。   中国现代冰川研究的开拓者施雅风等在80年代初对中国东部中低山区第四纪冰川的存在提出过质疑。他们认为,庐山地区所谓的“冰斗”,不具备冰槛和冰斗底盘地形,而是山坡块体运动和流水侵蚀共同作用的结果;“U形谷”则是流水作用于向斜谷或由软弱地层控制而形成的宽谷;“泥砾”等乃是重力堆积、融冰泥流和古泥石流的堆积。他们进一步得出结论,中国东部中低山区(海拔低于3000米)第四纪时气温、雪线及冰川积累区面积比率(AAR)等指标都不具备发育冰川的条件。第四纪我国东部到底有没有冰川就成了悬案,目前,这场学术争论仍在继续。   但在中国西部,第四纪冰川的存在没有疑问。著名地质学家黄汲清早在40年代初领导新疆石油地质调查时,就对天山南麓第四纪冰川沉积物进行了研究,发表了两篇论文,在文中他阐述了冰期存在的证据,并划分了三个冰期,分别以不同的冰碛石为代表。上述冰碛系列今日考察时仍可找到,在整个学术界完全达成了共识。   冰川的出现对全球气候和生物发展的影响很大,特别是第四纪冰川,直接作用于人类的生存环境,研究和确认第四纪冰川既有特殊的理论意义也有普遍的现时意义,因此一直吸引着人们为此付出不懈的努力。

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中国的黄土

灵黄土,是形成于第四纪并延续至今的干旱条件下的特殊沉积物。   黄土与我们的祖辈结下了不解之缘。早在两千多年前“黄土”一词就已见于文献记载,古代劳动人民对黄土和黄土尘的认识有独到的见解,著名史学家班固(公元32-92年)曾详细观察和描述过黄土。   黄土以在我国北方的分布最为典型。由于黄土疏松多孔,质地均匀,易于耕作,可以形成肥田沃土。自古以来,我国的文化发展就与黄土有密切的关联。旧石器时代的蓝田猿人、丁村人、大荔人、河套人等,在黄土分布的区域内创造了光辉的史前文化;在新石器时代,灿烂的仰韶文化也基本上发展于黄土区。六、七千年前的人类利用黄土高原特有的自然环境,创造了与印度河流域、尼罗河流域等世界早期农业完全不同的旱作农业,使黄土高原成为中华民族的伟大发祥地。   黄土覆盖着约10%的地球陆地表面,集中分布在温带和沙漠前缘的半干旱地带。在我国,黄土遍及陕西、宁夏、山西、河南、甘肃、新疆、内蒙古和辽宁等地,分布面积达44万多平方公里。在这些地区,黄土的发育程度不完全相同,据勘察,有的地方厚度仅十余米,但在有些地方黄土厚度局部达到400多米,以西北和黄河中游一带最为发育。   据地质学家们研究,我国的黄土高原,在大约240万年前就已开始堆积形成,此后几乎连续沉积至今。黄土高原的各个黄土塬区有着丰富的生物遗存,保存着非常完整的黄土-古土壤系列。就象一部珍贵的典籍,记录了200多万年来黄土高原地区,以及欧亚大陆所发生的重大地质事件,如生物气候环境变迁、新构造运动、人类文化的发展历史等。对黄土的研究,已经引起了人们越来越浓厚的兴趣。   广泛分布的厚层黄土和次生黄土,既有形成肥沃土壤,利于农业生产的一面,也有不利于生产发展的一面,那就是黄土十分松散,易被侵蚀,特别容易造成水土流失。此外,不合理的开垦和利用方式,使水土流失现象加剧,生态平衡遭到严重破坏。我国黄河输砂量在80年代就非常可观,每年要超过16亿吨,成为世界各大河流之冠,其中80%以上的泥砂来自黄土高原,治理黄河,合理开发和利用黄土资源,是关系到我国国民经济建设和发展的大事。   科学家们根据黄土形成的年代和特点对黄土进行了划分和命名,如马兰黄土、离石黄土、午城黄土等,还根据黄土的岩性划分为“新黄土”和“老黄土”,但黄土的研究有更广泛的内容。例如,根据黄土中所含的各种化石及化石组合,研究它们的地层分布和生态意义。此外,黄土地层层序内常常含有多层古土壤层,它们的时间和空间分布规律有明显的区域性特征,可以揭示气候信息,古土壤层的组合标志可用来作为土壤地层的划分依据,并帮助我们进一步了解黄土堆积的形成历史。近年来,黄土的磁性地层学研究受到重视。黄土中的沉积构造研究也取得了很大进展,由于黄土堆积中存在许多不被人们所注意的细微沉积构造,这些地质现象能够反映黄土的沉积环境和发生过的地质作用,对于了解黄土的堆积和形成很有帮助,因而具有重要的成因意义。   黄土,这种特殊的沉积物对人类的生活有着重要的影响,随着科学技术的不断发展,人们对黄土有了更深入的认识,通过对黄土区古环境、现代环境的综合研究,必然有利于自然资源的合理利用和有效开发,实现可持续发展。

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人类的诞生

灵长类自中生代末期出现以来,在新生代早期(大约始新世末-渐新世期间)发展成猿类。后来,在低等猿类中又产生一种类人猿,这是人类的直系祖先,它们开始了向人类演化的漫长征程。   古生物学家和考古学家们认为,从猿类进化到人,共经过森林古猿、腊玛古猿、能人、猿人、古人和新人等不同的阶段,整个新生代是人类进化和发展的时期。人类发展的历史,可以简洁地浓缩为四个阶段,即早期猿人阶段、晚期猿人阶段、早期智人阶段和晚期智人阶段。   在踞今300-200万年左右,人类祖先已能够制造简单的工具,我们称他们为能人。能人生存的阶段,就是早期猿人阶段。根据化石资料得知,那一时期的古人类能够直立行走,脑容量较大,约700毫升。能人体形与南方古猿有些相似,主要以能否制造石器工具来判断。   从200万年(或150万年)开始到40万年期间,进入晚期猿人阶段。直立人是这一时期的代表。直立人完全用两足行走,脑容量继续增大,并已能够制造较进步的工具。北京周口店发现的中更新世早期的北京猿人(Sinanthropus pekinensis),其平均脑量为1159毫升。与现代人比较,其颅骨较低,头骨向后倾斜,面部向前突出,两眉骨粗壮并向前突起,下颚骨粗大,吻部向前突出明显,头骨厚度比现代人几乎大一倍,牙齿也比现代人粗壮。中国猿人已经能制造各种各样的石器,从周口店考古发现得知,他们已经能够用火。属于晚期猿人阶段的还有我国陕西的蓝田猿人、云南的元谋猿人,以及印度尼西亚发现的爪哇猿人等。   距今约30-4万年,即第四纪更新世晚期,是早期智人生存和发展的时期,以广泛分布于欧、亚、非洲各地的尼安德特人为代表。尼安德特人与现代人更接近,脑容量达1300-1600毫升,眉脊发达,面骨相当粗大,下颌骨也很大。躯干和四肢都比较粗短,腰弯背曲。他们已能用火熟食,制造更精致的工具和简单的兽皮衣物。在我国,所发现的古人类化石中属于早期智人阶段的有山西的丁村人、许家窑人;湖北的长阳人;广东的马坝人等。   晚期智人阶段一般是指生存在距今4-1万年前的人类。纪元前1万年以后的人类,我们称现代人类。晚期智人阶段主要以法国的克罗玛依人为代表,其体质特征是:头骨高而长,脑容量大,达1600毫升。眉骨微弱,鼻窄,颜面广阔等,在各方面都与现代人很接近。考古学家认为,新人是现代人的最直接祖先。他们身体高大,直立行走的姿态与现代人完全相同。能取火熟食,会制作复杂的石器和骨器,能用骨针缝制兽皮衣服,可制作装饰品。我国发现过大量这一时期的古人类化石,例如北京周口店的山顶洞人;广西的柳江人;四川的资阳人等,他们都具有黄种人的特征,是蒙古人种的祖先。而克罗玛依人则具有白种人的特征,是欧洲白种人的祖先。   在漫长的地质历史演变过程中,人类的出现是最晚的,假如把地球历史比喻成一卷厚厚的书,新生代只是这卷书的最后几页,而人类出现的描述只能在最后一页才能找到。应当看到,从猿到人的长期演变历程中,劳动是一个重要的因素,劳动也是人类为了适应环境求得生存的直接结果。所以,劳动创造了人类,劳动创造了世界。 [ 本帖最后由 升丘邑长 于 2007-1-26 11:12 编辑 ]

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哺乳动物的发展

中生代是恐龙的一统天下,那时,在丛林和草地上躲躲闪闪地生存着一种小型爬行动物,这就是兽齿类。兽齿类的大小同现代的狗差不多,它们的头骨长而窄,具有次生腭,次生腭把鼻通道与口腔分隔开,是一种重要的进化表现。此外,牙齿已有门齿、犬齿和颊齿之分,这也和一般的爬行动物不同。兽齿类的脊柱结构也很复杂,四肢向身体下方直立,这表明,它们是一种行动敏捷、善于奔走的动物。在我国山西曾发现过的中国颌兽化石就属于兽齿类。   兽齿类进一步发展,出现了三列齿兽类,它们的身体构造特征更接近真正的哺乳动物,广泛分布在欧洲、非洲、北美和中国。在云南禄丰盆地,人们曾发现过卞齿兽等化石,这些化石都属于三列齿兽类。由于它们既保留了爬行动物的一些特征,又具有哺乳动物的特点,被科学家们称为似哺乳爬行动物,它们与哺乳动物的发展有直接的联系。   当中生代末地壳运动加剧,环境发生重大改变时,恐龙等爬行动物难以适应和生存,而哺乳类则显示了很强的竞争能力。哺乳动物有很好的适应环境的能力,身体恒温,具有乳腺,可对幼仔哺乳,脑发达,能够支配行动,胎生(单孔类除外),有利于延续后代等等。所有这些,都为它们的壮大发展提供了自身的优势。进入新生代后,有胎盘类成为哺乳动物大家族的主流,化石和现生哺乳动物的绝大多数都属于有胎盘类。有胎盘类哺乳动物约有30个目,人们熟知的就有食肉目(如猫科动物)、啮齿目(如各种鼠类)、偶蹄目(如猪、牛、羊等)、奇蹄目(如马、驴等)、灵长目(如猴和猿类等)、翼手目(如蝙蝠等)、长鼻目(如象等)和鲸目(如海豚等)。   我国新生代哺乳动物化石十分丰富。第三纪早期的化石发现较少,主要是古新世-始新世的裂齿目、钝角目和恐角目等。从渐新世起,化石种类逐渐增多,如巨犀、黄河猴、三趾马、板齿象、鬣狗等等,它们是哺乳动物家族中的重要成员,这些种类一般都已随着地史向前发展而自然淘汰。第四纪脊椎动物中的哺乳动物迅速发展,总的门类与第三纪相似,但属、种演化显著、数量疾增。代表性的化石有:三门马、剑齿虎、肿骨鹿、大熊猫、古菱齿象、中国鬣狗等。特别应该提到的是,第四纪早期(约中更新世)古人类化石的出现。   哺乳动物的发展,最终出现了具有改造和征服大自然的人类。人类与一切其它高等动物的本质区别在于能制造工具,并使用它来从事劳动。因此,人类的进化和发展在哺乳动物发展史上书写了光辉的一页,也是生物进化史上的重大事件。人类的发展过程分为早期猿人阶段、晚期猿人阶段、早期智人阶段和晚期智人阶段。最早的猿类四足行走,生活在热带森林,由于环境改变,森林面积缩小,部分猿类迁移到平原生活,开始直立并通过劳动获取食物,以后进一步用后肢行走,在劳动中产生了语言和交流,终于发展成为人类。   怎样发现和鉴别哺乳动物化石呢?哺乳类的骨骼结构比爬行动物更为坚固、紧凑,容易保存完整的骨架。但在化石的分类和鉴定中,牙齿化石对哺乳类更为重要。哺乳动物在幼年期都长有乳齿,在发育和生长过程中萌生的恒齿不随身体的增长而发生变化,同时各种哺乳动物的牙齿也具有不同的特征,因此,只要我们依据牙齿的类型和特征就可以对其进行分类和鉴定了。换句话说,在地层中发现几枚保存完好的哺乳类牙齿化石更为重要,它们能够帮助你很快鉴定出是哪一种哺乳动物。 [ 本帖最后由 升丘邑长 于 2007-1-26 11:18 编辑 ]

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新生的第三纪

  早期人们研究地史时,限于当时的认识水平,只把地球历史的发展划分为原始纪、第二纪和第三纪。后来,人们对地球发展历史的认识无论是从深度还是从广度上都有了日新月异的变化,原始纪和第二纪便废弃不用了,只有第三纪作为新生代的地质名称保留下来并使用至今。地质学家们通过深入的研究和工作,又把第三纪的前后两个半期进一步确定为早第三纪和晚第三纪,它们和后来建立的第四纪一起,共同组成了地球历史的新生代。   第三纪时,地球上已相继形成阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山和安第斯山等一系列巨大的山系,地表高差十分显著,气候也有过几次大范围的波动。这首先影响了植物界的发展,被子植物在第三纪占据主要地位并获得了迅速演化,裸子植物和蕨类植物退居次要地位。早第三纪基本上是木本植物大发展阶段,晚第三纪草本植物也加快了演化速度,植物组分越来越复杂。受地形、土壤和气候等各种因素的影响,第三纪出现了明显的植物分区,热带植物区的植物与温带植物区的植物在组合面貌上截然不同。   气候变化、植物更替,直接影响着动物界的发展。中生代结束以后,一进入第三纪,恒温动物就显示出它们的竞争优势。其中,有胎盘类(真兽)的进化速度更快,除陆地外,它们在很短的时间内,完成了向海洋(如鲸类)和向空中(如蝙蝠类)的辐射发展。无胎盘类在澳洲等地也获得了生存空间,有袋类成了那里的主人。鸟类在第三纪已形成众多的目与科,为今天的分类奠定了基础。鸟类的属种繁多,目前已达8500多种,它们的复杂生态习性又进一步促进了植物的发展。地球上出现了新生代的曙光。   在我国,第三纪早期古地理轮廓基本上是中生代白垩纪的延续,海区分布在喜马拉雅、台湾及塔里木盆地西缘,海水的范围与中生代相比已明显缩小。与此相反,陆地面积扩大了,在陆区内,西部的大型盆地包括准格尔、塔里木、柴达木等盆地仍继续沉降接受沉积。中部的几个大型盆地,如陕甘宁盆地、四川盆地沉积范围逐步缩小,直至消失已不再接受沉积。东部也有较大的变化,华北地区东西两侧上升,中部逐渐下沉,形成巨型的华北盆地。华南的江汉盆地、苏北盆地仍然继承着前期的沉降条件。   早第三纪中后期发生了对全球有巨大影响的造山运动,因为主要发生在我国和亚洲东部,地质学家们称之为喜马拉雅运动。经过这次运动,使喜马拉雅海槽褶皱升起,露出海面,到晚第三纪后期加速隆升,逐渐形成今日世界屋脊-喜马拉雅山,青藏高原地区在此时也不断上升,当时的古地理面貌与现代很接近,只有台湾地区仍然沉没在大海中。   根据第三纪古地理面貌得知,我国这一时期陆相地层非常发育,海相地层仅见于台湾、喜马拉雅及塔里木盆地西南缘。陆相大致可以沿着贺兰山-龙门山一线为界,划分东西两大部分,它们在古地理格局、沉积类型以及地史发展过程有其各自的特点。   第三纪时形成了许多重要的矿产,在我国,有经济价值的是石油、天然气资源,此外,褐煤等沉积矿产也很重要。在西北地区,与干燥气候条件有关的盐类矿藏,如石膏、岩盐、芒硝等储量丰富,也具有重要的意义。

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