白垩纪 目录 白垩纪前期 地質年代 地理 氣候 生物 参考 外部連結 导航菜单Bibcode:2013Sci...339..684Rdoi:10.1126/science.1230492The Berriasian Age存檔"Warmer than a Hot Tub: Atlantic Ocean Temperatures Much Higher in the Past"20世纪中国学术大典, 农业科学The Cretaceous–Tertiary biotic transitiondoi:10.1144/gsjgs.154.2.0265doi:10.1666/0094-8373 (2004)030<0347:LPEATE>2.0.CO;2Mosasaur Predation on Upper Cretaceous Nautiloids and Ammonites from the United States Pacific Coastdoi:10.1669/0883-1351 (2004)019<0096:MPOUCN>2.0.CO;2Detritus feeding as a buffer to extinction at the end of the Cretaceousdoi:10.1130/G23197A.1Major extinctions of land-dwelling vertebrates at the Cretaceous–Tertiary boundary, eastern Montanadoi:10.1130/0091-7613 (1992)020<0556:MEOLDV>2.3.CO;2Diazotrophic cyanobacteria as the major photoautotrophs during mid-Cretaceous oceanic anoxic events: Nitrogen and carbon isotopic evidence from sedimentary porphyrindoi:10.1016/j.orggeochem.2007.11.010原始内容PDFUCMP Berkeley Cretaceous pageBioerosion website at The College of Wooster编3003912604135819-300562851编
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白堊紀白堊紀動物
地质年代中生代顯生宙白垩沉积侏罗纪古近纪新生代侏罗纪海平面氧氣二氧化碳工業時代南极大陆北极海陆地外洋海流循环北极南极海生爬行動物菊石厚殼蛤哺乳類鳥類開花植物白堊紀-第三紀滅絕事件地質年代滅絕事件德文比利時地質學家巴黎盆地拉丁文白垩脊椎動物碳酸鈣球石粒歐洲不列顛群島多佛白色峭壁侏羅紀滅絕事件铱陨石地球墨西哥猶加敦半島白垩纪-第三纪灭绝事件紐康姆世高盧世森諾世歐洲歐洲白堊石灰岩升降作用顆石藻鈣質球石粒藻類英格蘭多佛白色峭壁法國諾曼第低地國家德國丹麥石灰岩砂質岩海膽箭石菊石海生爬行動物滄龍石灰岩泥灰阿爾卑斯山造山運動特提斯洋大陸棚頁岩石油天然氣北海盘古大陆大西洋造山幕內華達造山運動塞維爾造山運動拉拉米造山運動南美洲南極洲澳洲非洲印度马达加斯加南大西洋印度洋海平面非洲特提斯洋西部內陸海道北美洲煤礦顯生宙中洋脊鈣鈣質微型浮游生物碳酸鹽北美洲加拿大亞伯達省恐龍公園組美國堪薩斯州煙山河黏土層海爾河組歐洲威爾德亞洲中國熱河群蒙古耐梅蓋特組古新世印度德干暗色岩巴列姆階侏羅紀三疊紀冰河火山二氧化碳中洋脊熱柱海平面大陸地殼特提斯洋阿拉斯加州格陵蘭南緯恐龍溫度梯度行星風系油頁岩缺氧事件海水表面溫度攝氏開花植物被子植物坎潘階蜜蜂昆蟲共同演化榕樹懸鈴木木蘭花裸子植物松柏目南洋杉本內蘇鐵目针叶树银杏凤尾松类羊齿木贼侏罗纪时期哺乳动物主龍類爬行動物恐龍鳥類輻射適應南英格兰比利时威尔顿湖禽龙高齿龙木贼大恐龙巨爪龙中國遼寧省炒米店子組手盜龍類有羽毛恐龍昆蟲螞蟻白蟻鱗翅目蝴蝶蛾芽蟲草蜢癭蜂鳐鱼鲨鱼硬骨鱼二叠纪－三叠纪灭绝事件海生爬行動物魚龍類蛇頸龍類滄龍類桿菊石菊石亞綱厚殼蛤黃昏鳥目鷿鷉有孔蟲門球截蟲科棘皮動物海膽海星矽藻矽鈣中新世生物侵蝕馬斯垂克階生物多樣性K-T界限生態位白堊紀-第三紀滅絕事件演化支太陽能光合作用食物鏈浮游植物植物草食性頂級掠食者暴龍顆石藻軟體動物菊石亞綱厚殼蛤蝸牛蚌滄龍類雜食性食蟲性食腐動物肉食性昆蟲蚯蚓生物群落浮游帶海床浮游植物鱷魚離龍目英格蘭鵝卵石德州牡蠣雙殼綱厚殼蛤類阿拉伯聯合大公國疊瓦蛤南達科他州
白垩纪
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白垩纪 145.5–65.5百万年前 PreЄ Є O S D C P T J K Pg N | |
全時期平均大氣O2含量 | 约30 Vol %[1] （为現代的150% ） |
全時期平均大氣CO2含量 | 约1700 ppm[2] （为前工業時期6倍） |
全時期平均地表溫度 | 约18℃[3] （高於現代4℃） |
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堊（è）纪（英语：Cretaceous）是地质年代中中生代的最后一个纪，長達8000萬年，是顯生宙的最長一個階段。白垩纪因欧洲西部该年代的地层主要为白垩沉积而得名。白垩纪位于侏罗纪和古近纪之间，約1亿4550萬年（誤差值為400萬年）前至6550萬年前（誤差值為30萬年）。發生在白堊紀末的滅絕事件，是中生代與新生代的分界。
目录
1 白垩纪前期
2 地質年代
2.1 年代測定
2.2 白垩纪亞层
2.3 岩層
3 地理
4 氣候
5 生物
5.1 植物
5.2 陸棲動物
5.3 海生動物
5.4 滅絕事件
6 参考
7 外部連結
白垩纪前期
氣候
持续着侏罗纪的暖和天气，海平面的變化大。白堊紀時期的大氣層氧氣含量是現今的150%，二氧化碳含量是工業時代前的6倍，氣溫則是高於今日約攝氏4°C。
连现在被万年雪所覆盖的极地，其景致也并非像今天这么荒凉。现在的南极大陆，由于无法接受暖和海洋的影响，所以非常寒冷。而北极海，也因其四周均有陆地包围，无法与暖和的外洋产生海流循环，所以也相当严寒。中生代时期，北极与南极均为海，且都与暖和的海洋相连接，由于冷暖两种海水互相交流，即使气候再寒冷也不会结冰。
环境
陸地生存著恐龍，海洋生存著海生爬行動物、菊石、以及厚殼蛤。新的哺乳類、鳥類出現，開花植物也首次出現。白堊紀-第三紀滅絕事件是地質年代中最嚴重的大規模滅絕事件之一，包含非鳥類恐龍在內的大部分物種滅亡。
白堊紀这一时期形成的地层叫“白堊系”，縮寫記為K，是德文的白堊紀（Kreidezeit）縮寫。
地質年代
白垩纪是在1822年由比利時地質學家Jean d'Omalius d'Halloy研究巴黎盆地時所提出。[4]其名稱在拉丁文意為「黏土」，[5]意指上白堊紀地层裡常见的白垩，由海生非脊椎動物身上甲殼的碳酸鈣沉積而成，尤其是球石粒。這些白堊黏土層可在歐洲大陸與不列顛群島（尤其是著名的多佛白色峭壁）發現。
年代測定
如同其它古远的地质时代，白堊紀的岩石标志非常明显和清晰，其开始的准确时间却无法非常精确地被确定，其误差在几百万年之间。在侏羅紀與白堊紀之間沒有滅絕事件或生物演化的特點，可以明確分開兩個年代。白堊紀结束的时间定的比较準確，是在6550萬年至6590萬年前結束[6]，那时全地球的岩石层都含大量的铱。一般以为，那时有一颗巨大的陨石撞击地球，在今墨西哥猶加敦半島留下一个大型陨石坑。这个陨石造成了大量生物灭绝，称为白垩纪-第三纪灭绝事件。但是这个理论现在有争议。
白垩纪亞层
早期的科學文獻將白堊紀分為三個時期，依年代早晚為：紐康姆世（Neocomian）、高盧世（Gallic）、森諾世（Senonian）。目前的科學文獻一般將白垩纪分为晚、早两世，共計11期，都以歐洲的地層為名，从最晚到最早细分如下：
晚白垩世 | |
| 马斯特里赫特期： | 70.6 ± 0.6 – 65.8 ± 0.3百万年 |
| 坎帕期： | 83.5 ± 0.7 – 70.6 ± 0.6百万年 |
| 桑托期： | 85.8 ± 0.7 – 83.5 ± 0.7百万年 |
| 科尼亚克期： | 89.3 ± 1.0 – 85.8 ± 0.7百万年 |
| 土仑期： | 93.5 ± 0.8 – 89.3 ± 1.0百万年 |
| 森诺曼期： | 99.6 ± 0.9 – 93.5 ± 0.8百万年 |
| | |
早白垩世 | |
| 阿尔布期： | 112.0 ± 1.0 – 99.6 ± 0.9百万年 |
| 阿普第期： | 125.0 ± 1.0 – 112.0 ± 1.0百万年 |
| 巴列姆期： | 130.0 ± 1.5 – 125.0 ± 1.0百万年 |
| 豪特里維期： | 136.4 ± 2.0 – 130.0 ± 1.5百万年 |
| 凡蓝今期： | 140.2 ± 3.0 – 136.4 ± 2.0百万年 |
| 贝里亚期： | 145.5 ± 4.0 – 140.2 ± 3.0百万年 |
岩層
白堊紀的海平面變化大、氣候溫暖，顯示有大面積的陸地由溫暖的淺海覆蓋。白堊紀是以歐洲常見的白堊層為名，但在全球其他地區，白堊紀的地層主要由海相的石灰岩層構成，這些海相石灰岩層是在溫暖的淺海環境形成。高的海平面會造成大範圍的升降作用，因此形成厚的沉積層。由於白堊紀的地層厚、時代較近，全球各地常發現白堊紀地層的露頭。
白堊紀地層中常見白堊的成分。白堊是由海生顆石藻的鈣質外殼微粒（球石粒）沉積而成；顆石藻是種白堊紀常見的藻類。
在歐洲西北部，常發現上白堊紀的白堊沉積層，包含：英格蘭南岸的多佛白色峭壁、法國諾曼第海岸、以及低地國家、德國北部、丹麥沿岸。白堊的質地並不堅固，因此這些沉積層的質地鬆散。這些地層還包含石灰岩、砂質岩。這些地層可發現海膽、箭石、菊石、以及海生爬行動物（例如滄龍）的化石。
歐洲南部的白堊紀地層多為海相地層，主要由石灰岩、與少數的泥灰構成。在白堊紀時期，阿爾卑斯山造山運動還沒發生，所以歐洲南部的白堊紀地層當時多為特提斯洋周圍的大陸棚。
在白堊紀中期，海洋低層的流動停緩，造成海洋的缺氧環境。全球各地的許多黑色頁岩層，即是在這段時期的缺氧環境形成。[7]這些頁岩層是重要的石油、天然氣來源，例如北海。
地理
在白垩纪，盘古大陆完全分裂成现在的各大陆，但是它们和现在的位置全不相同。大西洋还在变宽。北美洲自侏儸紀開始，形成多排平行的造山幕，例如內華達造山運動，與之後的塞維爾造山運動、拉拉米造山運動。
在白堊紀初期，岡瓦那大陸仍未分裂，而後南美洲、南極洲、澳洲相繼脫離非洲，印度和马达加斯加还连在非洲上。南大西洋與印度洋開始出現。這些板塊運動，造成大量的海底山脈，進而造成全球性的海平面上升。非洲北边的特提斯洋在变窄。西部內陸海道將北美洲分為東西兩部，這個海道在白堊紀後期縮小，留下厚的海相沉積層，夾雜者煤礦床。在白堊紀的海平面最高時期，地表上有1/3的陸地沉浸於海洋之下。[8]
白堊紀因為黏土層而著名，這個時期形成的黏土層多於顯生宙的其他時期。[7]中洋脊的火山活動，或是海底火山附近的海水流動，使白堊紀的海洋富含鈣，接近飽和，也使得鈣質微型浮游生物的數量增加。[7]分布廣泛的碳酸鹽與其他沉積層，使得白堊紀的岩石紀錄特別多。北美洲的著名地層組包含：加拿大亞伯達省的恐龍公園組美國堪薩斯州的海相煙山河黏土層、晚期的陸相海爾河組。其他的著名白堊紀地層包含：歐洲的威爾德（Weald），亞洲中國的熱河群、蒙古的耐梅蓋特組等。白垩纪末期到古新世早期，印度發生大規模火山爆发，形成现在的德干暗色岩。
氣候
巴列姆階時期的氣候出現寒冷的趨勢，這個變化自侏羅紀最後一期就已開始。高緯度地區的降雪增加，而熱帶地區比三疊紀、侏羅紀更為潮濕。[9]但是，冰河僅出現高緯度地區的高山，而較低緯度仍可見季節性的降雪。
在巴列姆階末期，氣溫開始上升，持續到白堊紀末期。[10]氣溫上升的原因是密集的火山爆發，製造大量的二氧化碳進入大氣層中。中洋脊沿線形成許多熱柱，造成海平面的上升，大陸地殼的許多地區由淺海覆蓋者。位在赤道地區的特提斯洋，有助於全球暖化。在阿拉斯加州與格陵蘭發現的植物化石，以及自白堊紀南緯15度地區發現的恐龍化石，證明白堊紀的氣溫相當溫暖。[7]
熱帶地區與極區間的溫度梯度平緩，原因可能是海洋的流動停滯，並造成行星風系的虛弱。分佈廣泛的油頁岩層，以及缺氧事件，可證實海洋的流動停滯。[7]根據沉積層的研究指出，熱帶的海水表面溫度約為攝氏42度，高於現今約攝氏17度；而全球的海水平均表面溫度為攝氏37度。而海洋底層溫度高於目前的溫度約攝氏15到20度。[11][12]
生物
植物
開花植物（被子植物）在白堊紀開始出現、散布，但直到坎潘階才成為優勢植物。蜜蜂的出現，有助於開花植物的演化；開花植物與昆蟲是共同演化的實例。榕樹、懸鈴木、木蘭花等大型植物開始出現。一些早期的裸子植物仍繼續存在，例如松柏目。南洋杉與其他松柏繁盛並分布廣泛，而本內蘇鐵目在白堊紀末滅亡。
陆地上的植物针叶树[13]、银杏、凤尾松类的森林及羊齿，木贼等树下小草类，侏罗纪时期特有的植物，相当茂盛地生长着。
陸棲動物
科罗拉多斯翼龙
动物界里，哺乳动物还是比较小，只是陆地动物的一小部分。陸地的優勢動物仍是主龍類爬行動物，尤其是恐龍，牠們較之前一個時期更為多樣化。翼龍目繁盛於白堊紀中到晚期，但牠們逐漸面對鳥類輻射適應的競爭。在白堊紀末期，翼龍目僅存兩個科左右。
陆地动物的场景可能是这样的：在横跨南英格兰及比利时的威尔顿湖的岸边，禽龙和高齿龙一伙恐龙进食採得的木贼，另一面大恐龙则也在接近猎物。在流过低地平野的河川里，巨爪龙正捕食着鱼类。
中國遼寧省的炒米店子組發現了大量的白堊紀早期小型恐龍、鳥類、以及哺乳類。這裏發現的多種手盜龍類，被視為恐龍與鳥類間的連結，其中包含數種有羽毛恐龍。
昆蟲在這個時期開始多樣化，並發現最古老的螞蟻、白蟻、鱗翅目（蝴蝶與蛾）。芽蟲、草蜢、癭蜂也開始出現。
海生動物
海洋里，现在的鳐鱼，鲨鱼，和其他硬骨鱼也常见了和大量繁殖，為二叠纪－三叠纪灭绝事件後魚類重新成為海洋的「霸主」。海生爬行動物則包含：生存於早至中期的魚龍類、早至晚期的蛇頸龍類、白堊紀晚期的滄龍類。
桿菊石具有筆直的甲殼，屬於菊石亞綱，與造礁生物厚殼蛤同為海洋的繁盛動物。黃昏鳥目是群無法飛行的原始鳥類，可以在水中游泳，如同現代鷿鷉。有孔蟲門的球截蟲科（Globotruncanidae）與棘皮動物（例如海膽、海星）繼續存活。在白堊紀，海洋中的最早矽藻（應為矽質矽藻，而非鈣質矽藻）出現；生存於淡水的矽藻直到中新世才出現。對於造成生物侵蝕的海洋物種，白堊紀是這些物種的演化重要階段。
滅絕事件
在白堊紀晚期的馬斯垂克階末期，曾發生大幅度的生物多樣性衰退，時間相當於K-T界限。在滅絕事件過後，造成許多空缺的生態位，生態系統花了長時間才恢復原本的多樣性。[14]
雖然白堊紀-第三紀滅絕事件造成許多物種滅絕，但不同的演化支，或是各個演化支內部，呈現出明顯差異的滅絕程度。由於大氣層中的微粒遮闢了陽光，減少抵達地表的太陽能，依賴光合作用的生物衰退或滅絕。在白堊紀晚期，食物鏈底層是由依賴光合作用的生物構成，例如浮游植物與陸地植物，如同現今的狀況。證據顯示，草食性動物因所依賴的植物衰退，而數量減少；同樣地，頂級掠食者（例如暴龍）也接連受到影響。[15]
顆石藻（Coccolithophore）與軟體動物（包含菊石亞綱、厚殼蛤、水生蝸牛、蚌），還有以上述硬殼動物維生的動物，在這次滅絕事件中滅亡，或遭受嚴重打擊。例如，滄龍類被認為以菊石為食，這群海生爬行動物在白堊紀-第三紀滅絕事件中滅亡。[16]
雜食性、食蟲性、以及食腐動物在這次滅絕事件中存活，可能因為牠們的食性較多變化。白堊紀末期似乎沒有完全的草食性或肉食性哺乳動物。哺乳動物與鳥類藉由以昆蟲、蚯蚓、蝸牛…等動物為食，而在K-T事件中存活，而這些動物則以死亡的植物與動物為食。科學家假設，這些生物以生物的有機碎屑為生，因此得以在這次植物群崩潰的滅絕事件存活。[14][17][18]
在河流生物群落中，只有少數動物滅亡；因為河流生物群落多以自陸地沖刷下來的生物有機碎屑為生，較少直接以活的植物為生。[19]海洋也有類似的狀況，但較為複雜。生存在浮游帶的動物，所受到的影響遠比生存在海床的動物還大。生存在浮游帶的動物幾乎以活的浮游植物為生，而生存在海床的動物，則以生物的有機碎屑為食，或者可轉換成以生物的有機碎屑為食。[14]
在這次滅絕事件存活下來的生物中，最大型的陸地動物是鱷魚與離龍目，是半水生動物，並可以生物碎屑為生。現代鱷魚可以食腐為生，並可長達數月未進食；幼年鱷魚的體型小，成長速度慢，在頭幾年多以無脊椎動物、死亡的生物為食。這些特性可能是鱷魚能夠存活過白堊紀末滅絕事件的關鍵。[17]
白堊紀的岩石，發現於英格蘭，眾多的空洞是鵝卵石的痕跡。
白堊紀的岩石，發現於德州，眾多的空洞是鵝卵石與牡蠣的痕跡。圖中的量尺長10公釐。
一個雙殼綱中的厚殼蛤類化石，發現於阿拉伯聯合大公國的白堊紀末地層。圖中的量尺長10公釐。
疊瓦蛤化石，發現於南達科他州的白堊紀地層。
参考
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外部連結
- UCMP Berkeley Cretaceous page
- Bioerosion website at The College of Wooster
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