基本簡介
早第三紀包括古新世﹑始新世和漸新世(見新生代)。古新世﹐古老的意思。這一時期持續了1000多萬年﹐其最大特點是動物群中“古老”種類或“土著”類型占很大優勢﹐與其後的動物群有著明顯的區別。始新世持續了約1800萬年﹐它表示了近代的黎明或啟蒙時期。如果說古新世是哺乳動物的征服時代﹐那麼始新世是哺乳動物的鞏固時代。漸新世﹐這一時期的特點是生物界開始具有更近代化的面貌﹐是向現代轉換的過渡時期。它持續了約1300萬年。歷史溯源
1933年﹐英國科學家萊伊爾﹐C.﹐在研究法國巴黎盆地第三紀軟體動物化石時﹐他發現地層愈新﹐其中含有的軟體動物與現代種屬相同的種類愈多。他根據地層中含有現代種屬的百分比﹐將第三紀劃分為始新世(1～5%)﹑中新世(20～40%)和上新世(50～90%)。由於各個地區的地層中所含生物相異﹐因此在對比上存在很大的困難。1854年﹐E.貝利希在德國發現早於中新世的沉積物﹐從而提出漸新世一名。1853年﹐M.赫奈斯依生物群和沉積物的相似性﹐將中新世和上新世合稱晚第三紀﹔而1866年﹐K.F.瑙曼則把漸新世和始新世(當時包括了古新世)合稱早第三紀。1874年﹐W.P夏姆珀根據巴黎盆地發現的植物化石﹐他認為含有這些化石的層位早於始新世﹐提出古新世以示區別。地層結構
早第三紀在地史上經歷的時間相對較短﹐但在這段時間形成的沉積物與中生代有明顯的不同。下第三系含有豐富的各種生物類群的化石。這些化石為下第三系的劃分﹑對比以及標準層序和層型剖面的建立起著關鍵性的作用。世界上不少地區在早第三紀形成了界線較為分明的海相和海陸過渡相的地層﹐如西歐下第三系標準層序劃分為11個階。在北美中西部﹑亞洲中部等地區也形成了以河湖相為主的陸相沉積﹐尤以美國落基山脈的盆地分布區最為典型。下第三系除以岩石地層﹑古地磁和同位素測定為依據外﹐主要採用古生物組合(或動物群)﹑層序和層型剖面等對比方法來劃分。由於各門類生物進化速率不同﹐各地沉積並非同時﹐因此地層的劃分常與上述研究提供的論證不相吻合﹐以致對比和界線常引起爭議。如海相地層中的達寧階(丹麥)和阿基坦階(法國)的時代歸屬就有不同認識。有人認為達寧階的棘皮動物(Echioids)等具有晚白堊世的特徵﹐但是據克里米亞﹑高加索和裏海周圍地區以及丹麥﹑瑞典南部浮游有孔蟲和棘皮動物化石的研究﹐它們與古新世類型有密切關係。因此較多的學者認為﹐中生界與新生界分界應置於馬斯特里赫階與達寧階之間。但仍有一些學者認為﹐中生界與新生界界線應劃在達寧階與蒙蒂階之間。阿基坦階的歸屬問題﹐古生物學家從軟體動物和哺乳動物研究認為﹐它的生物群與下部斯坦普階的化石有著明顯的繼承關係﹐而與晚第三紀相比有一定的差異﹐他們主張阿基坦階定為漸新世的頂界。但是阿基坦階的海相微體化石與早中新世的波爾多階的較近﹐它又代表了歐洲一次大的海侵時期﹐因此它作為新第三紀的底界是適當的。不少學者主張下第三系與上第三系分界應置於恰特階與阿基坦階間。相比之下﹐陸相下第三系的劃分標準較為一致﹐一般與美國經典地區的層序為準。下第三系底界為貝爾卡階之底﹐它標誌了恐龍的消失﹐哺乳動物有胎盤類開始興起﹔上界為維特奈階之頂﹐它標誌了哺乳動物群開始現代化的特點。
中國下第三系發育齊全。在全國數百個盆地中﹐廣布了很有特色的陸相地層。目前世界上古新統的發現為數不多﹐主要以美國居多。亞洲在20世紀初僅在蒙古發現了一個地點。1960年以來﹐中國在8個省和自治區陸續發現了不少重要的古新統地點。中國陸相古新統以下部的上湖組和上部的池江組為代表。古新統已發現的動物化石几百種﹐其中含有脊椎動物100多種。始新統在中國有良好的發育﹐如內蒙古地區的典型層序阿爾丁曼階和錫拉木侖階已獲國際上公認。漸新統的系統研究起步較晚﹐近年來在內蒙古﹑寧夏﹑新疆﹑廣西﹑雲南等地已有較多的發現﹐這為健全漸新統的層序提供了良好的基礎。中國陸相下第三系的下界大致相當含階齒獸(Bemalambda )動物群的上湖組和望虎墩組之底﹔上界可能相當含副巨犀(Paraceratherium )－塔塔鼠(Tataromys )動物群的層位﹐如內蒙古伊克布拉格組之頂。
中國海相下第三系見於喜馬拉雅山區﹑塔里木西緣和東海陸架──台灣島。喜馬拉雅山區有特提斯型古新統和始新統﹐古新統包括宗浦組下部﹐下﹑中始新統包括宗浦組上部和遮普惹組﹐它們含大有孔蟲﹑介形蟲和軟體動物化石。塔里木西緣下第三系主要是喀什群﹐包括古新統﹑始新統﹐另外﹐漸新統包含於烏恰群底部﹐它們含有孔蟲和軟體動物等化石﹐屬於中亞副特提斯海區。台灣北港地區鑽孔中發現古新統雲林組﹐有鈣質超微化石﹐西部山麓帶和中央山脈帶有始新世畢祿山組﹑十八重溪組﹑達見組﹐晚始新世─早漸新世西村組﹐早漸新世四棱組﹑中﹑晚漸新世水長流組﹑花港組和五指山組﹐它們主要以有孔蟲﹑鈣質超微化石和軟體動物化石為時代依據。東海陸架下第三系發育良好﹐其中古新世靈峰組﹑始新世甌江組有孔蟲﹑鈣質超微化石序列完整﹐為西太平洋地區最完善的海相地層序列。
此外﹐為了使典型層序逐步完善和具有一定的代表性﹐仍需加強界線和全球性事件的研究。早第三紀地層對比簡表﹐其中有些地層單元的對比關係尚不夠了解﹐如海相與陸相有關層位的對比等﹐這在闡明區域或國際間有關層位相互關係帶來一定的困難。
生物界
隨著白堊紀結束﹐氣候顯著的變化給植物生命帶來了轉機﹐在景觀上增加了多樣性。被子植物在早白堊世時出現﹐到早第三紀極度繁盛。以前由古代羊齒和各種松柏組成的植被逐漸為被子植物所替代。這時的被子植物基本上是喬木﹐無論從新科﹑新屬﹐還是從個體數量較之中生代有很大增加﹐整個植物群面貌有了較大的改觀。熱帶﹑亞熱帶植物如棕櫚等遠遠深入到北極地區。顯花植物和草類的發展給動物界(如昆蟲﹑脊椎動物)的繁榮﹐創造了必要的條件。大陸漂移﹑氣候的分帶和氣溫變化﹐對生命的進化﹑發展和生態環境產生深遠的影響。動物界有海生﹑陸生和適應半鹹水的種類。其中以脊椎動物的變化最為突出。中生代晚期分布廣泛的海生爬行動物﹐如蛇頸龍類﹑海生蜥蜴類等﹐在早第三紀被小型鯨類﹑海獅等海生哺乳類替代。在陸上﹐中生代占統治地位的恐龍基本消失﹔而中生代不占突出地位的哺乳動物得到了迅速繁衍﹐它們占有爬行動物以往的各種生態領域。各大陸和島嶼上充滿了各種接近現代面貌的鳥類。從中生代爬行動物占優勢過渡到早第三紀哺乳動物的繁盛﹐這是地球上生命歷史變革中的一件大事。關於恐龍為什麼大量毀滅仍是一個謎。有的科學家認為是一顆彗星或其他星體隕落在地球上﹐導致氣候驟變或者引起大量酸雨的降落﹐造成群體動物──恐龍的滅絕。另一些科學家認為是火山噴發﹑氣候變化導致植物界驟變﹐引起物種的滅絕(見事件地層學)。
早第三紀是哺乳動物歷史上一個很重要繁衍和進化時期。在晚白堊世時﹐哺乳動物共有10多個科﹐但古新世時卻增加到40多個科。這些哺乳動物除白堊紀已有的多瘤齒獸目﹑食蟲目﹑目和踝節目外﹐更重要的是各種古老和土著類型的有胎盤類大量發展和分化。它們絕大部分與現代哺乳動物各目都沒有直接的系統關係﹔有許多種類是離奇的或特化的。始新世的哺乳動物科一級的總數比古新世約增加80%﹔奇蹄目和偶蹄目兩大現代目是動物群中的重要角色。此外﹐齧形動物﹑食肉目也有了較大的發展和繁衍。漸新世哺乳動物群具有更近代化的面貌。它顯示了過渡的特點﹐一方面是“古老”或“土著”類群的大量衰退﹑絕滅﹔另外是近代類群的興起和開始發展。其他脊椎動物如軟骨魚類﹑硬骨魚類﹑鱷﹑龜鱉類和蜥蜴類在早第三紀也是常見的化石﹔鳥類化石也時有發現。至於無脊椎動物﹐其中雙殼類如牡蠣﹑蚶﹑海扇和珠蚌異常繁盛﹔腹足類屬種繁多﹐分布廣泛﹔介形類主要有浪花介﹑土菱子介﹑金星介和達爾文介等。葉肢介屬種單調﹐主要是雕飾葉肢介﹑狹葉肢介等﹐已處於衰落時期﹔有孔蟲和棘皮動物在世界上分布很廣﹐大有孔蟲主要有圓盤蟲類﹑貨幣蟲(Nummulites )類等。由於古地中海區海相早第三系中廣布大型原生動物貨幣蟲﹐故在歐洲常稱早第三紀為貨幣蟲紀。而昆蟲化石群基本面貌與近代昆蟲相似。
早第三紀初期﹐由於海底擴張﹐北大西洋斷裂把勞亞古陸切開與北極海相通﹐當時海生動物大致形成北海﹑地中海和印度-太平洋3個主要分布中心。而陸上生物因大陸之間象現代這樣的連線形式在早第三紀時尚未完成﹐它的傳播與現代仍有明顯的不同。根據對脊椎動物的研究﹐當時的動物地理區大致分為如下區域﹕古北區﹐包括歐洲﹑地中海區域﹑亞洲中部和北部﹔新北區﹐包括北美洲﹔新熱帶區﹐包括南美洲和中美洲﹔衣索比亞區﹐包括非洲大部分﹔澳洲區﹐包括澳大利亞﹑紐西蘭和鄰近的一些島嶼﹔東方區﹐包括東印度和南亞。
