全新世
全新世
全新世(全新世)
全新世(11500年前至現(xiàn)在)是最年輕的地質(zhì)時期(地質(zhì)時代)。這一時期形成的地層稱全新統(tǒng),它覆蓋于所有地層之上。全新世是1850年P(guān).熱爾韋提出的,并為1885年國際地質(zhì)大會正式通過。全新世時間短,沉積物厚度小,但分布范圍廣。
目錄 定義 時代劃分 氣候變化 消失物種 收縮展開 定義地質(zhì)時代最新階段,第四紀二分的第二個世,開始于12000~10000年前持續(xù)至今。這一時期形成的地層稱全新統(tǒng),它覆蓋于所有地層之上。全新世是1850年由哲爾瓦(P.Gervais)提出的,并為1885年國際地質(zhì)大會正式通過。全新世時間短,沉積物厚度小,但分布范圍廣。由于距今時代短,可應(yīng)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,以第四紀冰期一次亞冰期結(jié)束、氣候轉(zhuǎn)暖為標志,因此又稱為冰后期。全新世氣候有輕微波動。海面變化與氣候相一致,冰后期海面迅速上升,到距今11000年上升到-60米位置。距今6000年海面已接近現(xiàn)今位置,其后僅有輕微的變化。全新世時,人類已進入現(xiàn)代人階段。
時代劃分地質(zhì)年代名稱。第四紀最新的一個世。約11000年前至今。其地層稱全新統(tǒng)。下限年代有一定爭議。國際地層委員會將格陵蘭島GRIP冰芯記錄中新仙女木事件結(jié)束的時間定為全新世的開始。根據(jù)該冰芯的紋層計數(shù),其年齡為距今(“今”指公元1950年)大約11,700年前(Walker et al., 2009;并 參見2010 年國際地層表)。因處晚更新世武木(Würm)冰期結(jié)束之后,又稱冰后期。英國地質(zhì)學家萊伊爾(C.Lyell)1839年稱這一時期為近代世(Recent Epoch)。由于生物界已近現(xiàn)代面貌,法國古生物學家哲爾瓦(P.Gervais)于1860年提出“全新世”一詞,并于1885年國際地質(zhì)學大會上通過。全新世氣候普遍轉(zhuǎn)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(huán)境完全演進到現(xiàn)代面貌。農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)以及生產(chǎn)工具的不斷進步,促進了社會發(fā)展,人類與自然環(huán)境的關(guān)系日益密切。全新世氣候變化具有一定的波動性。 挪威人布利特(A.Blytt)和瑞典人塞南德爾(R.Sernan- der)根據(jù)北歐沼澤地層中的植物化石和孢粉譜研究,1909年建立北歐冰后期氣候分期,包括: ①前北方期(距今 10300~9500年前),由寒冷轉(zhuǎn)向溫涼; ②北方期(距今9500~7500年前),溫干; 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),溫干; 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采用,并不斷得以補充。為概括上述變化,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,相當于全新世早、中、晚期。在高溫期,北半球中緯度地區(qū)的年均氣溫高于現(xiàn)今3~5℃,沿海地帶海侵達最大規(guī)模。在降溫期或中溫期,氣溫稍呈波動式下降,許多山岳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(huán)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)和方志時期(公元1400~1900 年),總結(jié)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(yù)測研究。
氣候變化過去認為全新世(Holocene)開始于1萬年前(10kaBP),那是根據(jù)14C測定的,稱為14C年。后來發(fā)現(xiàn)14C年要經(jīng)過樹輪校正,才能得到正確的實際的年代,即日歷年。校正后全新世開始的日歷年為11.5kaBP。全新世對于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(fā)展、進步都發(fā)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。盡管這對于有46億年歷史的地球而言幾乎只相當于一天中幾分鐘短暫時間。
第四紀
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(zhì)學家稱之為旋回。旋回的時間即周期以萬年計,但是并不穩(wěn)定。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(xiàn)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-間冰期旋回的形成與地球軌道要素的變化有關(guān)。由于這是米蘭克維奇發(fā)現(xiàn)的,所以也稱為米蘭克維奇周期。一個旋回開始于約12萬年前,那時地球氣候與現(xiàn)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-間冰期旋回中,溫暖時期是比較短暫的,一般約1—2萬年。而更多的時間處于降溫過程中。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(shù)科學家還相信冰期的氣候是持續(xù)的寒冷。但是后來發(fā)現(xiàn)冰期中也有相對溫暖的時期。認識到冰期氣候的不穩(wěn)定性是古氣候研究的一項重要成果。
冰消期
末次冰盛期之后處于冰消期,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(xiàn)代的情況下,又發(fā)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(xù)了1千年左右,又快速后暖,所以稱為氣候突變。溫度變化的幅度達到了冰期-間冰期旋回的3/4。這是末次冰期中最后1次氣候突變!靶孪膳尽笔录,即進入全新世。
20世紀后期
盡管在20世紀后期人們已經(jīng)認識到冰期氣候的不穩(wěn)定性,不再把冰期看成持續(xù)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O′Brien等首先根據(jù)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。以后國際上開始了一系列的研究。最著名的是Bond等(1997)根據(jù)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(IRD)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。在愛爾蘭以西的地區(qū)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分辨率達到50—100年。根據(jù)Bond等的研究全新世共發(fā)生9次冷事件,小冰期約出現(xiàn)于0.4kaBP。 一系列的古氣候研究表明亞非季風區(qū)的降水量變化也同冷事件有關(guān)。當北大西洋出現(xiàn)冷事件時,季風降水減少,即弱季風事件。例如Gupta等(2003年)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(guān)系,而海水溫度取決于涌升,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。用大氣環(huán)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(xiàn)時間的一致,可能并不是偶然的。 實際上我國至少是最早注意到全新世氣候不穩(wěn)定性的國家之一。施雅風、孔昭宸主編的《中國全新世大暖期氣候與環(huán)境》(1992年)一書就明確指出4次冷事件,其出現(xiàn)的時間與Bond等在5年之后發(fā)表的北大西洋冷事件的14C年表十分接近。以后中國的諸多作者,根據(jù)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,并且有不少是高分辨率的古氣候序列,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。
冷事件以及弱季風
全新世中的冷事件以及季風區(qū)的弱季風事件是與全新世的基本氣候特征背道而馳的。全新世作為間冰期氣候溫暖濕潤,但是不斷為冷干氣候事件打斷。這些冷干事件一般只有幾百年,短的也許只有1-2百年。但是對人類社會的發(fā)展卻有很大的影響。8.2kaBP的冷事件就可能促進了農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展。因為,在全新世中各地先后進入新石器時代,人口也迅速增長。發(fā)生氣候突變時,采集、狩獵不再能滿足生活需要,再加上人口的壓力,就可能成為推動農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的動力。據(jù)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、印度及中國的文明中有重要的推動作用。4.2—4.0kaBP的氣候變干正當兩河流域的阿卡德王國解體、埃及處于混亂的第1中間期、印度哈拉帕文明衰落。中華古文明也處于交替時期,經(jīng)過動亂,于公元前2070年建立夏朝。愈來愈多的證據(jù)表明,人類社會的`發(fā)展與全新世大約出現(xiàn)于8kaBP、6kaBP以及4kaBP的3次氣候突變有密切的聯(lián)系。
消失物種渡渡鳥、旅鴿、袋狼類、歐洲野牛、石南雞、卡羅來納長尾小鸚鵡、大海雀、葡萄牙山羊、斑驢、爪哇虎、北海牛、儒伊鴿、巴巴里獅子、日本狼、北美海豹、波利尼西亞蝸牛、巴切爾熱帶草原斑馬、多索森林馴鹿、瓜達魯貝美洲大鷹、卡羅拉依那鸚哥等。 在過去1萬年的大部分時間里,人們生活的世界上盛產(chǎn)各種植物和動物。至少在沒有現(xiàn)代人類捕獵者定居的地方是如此。僅僅200年以前,巨大的旅鴿群還在北美大陸上空飛翔。龐大的水牛群在曠野上漫游,不會飛的大型鳥類棲息在南半球的島嶼上。這些生靈對持槍的人類并不感到恐懼,它們要是知道恐懼就好了。在過去的1萬年中,人類消滅動物的速度比地球歷史上任何時候動物消失的速度都快。 人為造成絕滅的原因很多。為了獲得食物、衣著和樂趣而進行的捕獵、捕魚只是我們消滅整個物種的某些最直接的方式。通過引入新的陌生的捕獵動物,我們擾亂了脆弱的環(huán)境,尤其是那些生物長時間在隔離狀態(tài)下進化的島嶼。但是對于各類生命的最大傷害發(fā)生在我們毀壞動物棲息地的時候。城市擴張、污染、耕種、放牧和伐木都毀壞了數(shù)千種動物賴以生存的荒野。如今,我們正處在一個巨大的絕滅事件的中期。動物正以自然界正常速率的一百至一千倍的速度永久地消失。在世界范圍內(nèi),特別是在熱帶雨林中,動物的生命受到嚴重威脅。熱帶雨林只占陸地面積的10呈窄的帶狀分布,其中生活了現(xiàn)生生物的一半以上。雨林正在以很快的速度消失。在今后的50年中,大部分熱帶雨林很可能永遠消失。如果雨林遭到破壞,多達300萬種的大小動物可能隨之絕滅。
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