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  • 全新世

    全新世(Holocene)是最年轻的地质年代,从11700年前开始。根据传统的地质学观点,全新世一直持续至今,但也有人提出工业革命后应该另分为人类世。其名称源自希腊语“ὅλος”(holos,完全的)和“καινός”(kainos,新的),意即“完全新近的”。

    编辑摘要

    目录

    定义/全新世 编辑

    全新世 模拟图 全新世 模拟图

    全新世是地质时代最新阶段,第四纪二分的第二个世,开始于12000~10000年前持续至今。这一时期形成的地层称全新统,它覆盖于所有地层之上。全新世是1850年由哲尔瓦(P.Gervais)提出的,并为1885年国际地质大会正式通过。全新世时间短,沉积物厚度小,但分布范围广。由于距今时代短,可应用几种有效的年代测定方法,因此,其地层划分比较详细、精确。全新世与更新世的界限,以第四纪冰期一次亚冰期结束、气候转暖为标志,因此又称为冰后期。全新世气候有轻微波动。海面变化与气候相一致,冰后期海面迅速上升,到距今11000年上升到-60米位置。距今6000年海面已接近现今位置,其后仅有轻微的变化。全新世时,人类已进入现代人阶段。  

    全新世的气候变化与人类社会的发展有密切的关系,因此详细研究全新世的气候和环境变化至关重要。研究全新时气候变化的主要材料包括高纬度和高海拔冰芯,湖泊沉积物纪录,树轮,石笋及其他洞穴沉积物,高沉积速率的深海沉积物等。

    格陵兰岛的冰芯记录提供了年纪分辨率的气候变化,它显示了自新仙女木事件以后全新世气温很稳定。但这种稳定的气温变化受到越来越多的挑战,有很多研究表明全新世的气候变化同样很明显,并且呈现一定的周期性。

    目前全新世气候变化的原因仍在进一步探讨之中。

    时代划分/全新世 编辑

    第四纪最新的一个世。约11000年前至今。其地层称全新统。下限年代有一定争议。国际地层委员会将格陵兰岛GRIP冰芯记录中新仙女木事件结束的时间定为全新世的开始。根据该冰芯的纹层计数,其年龄为距今(“今”指公元1950年)大约11,700年前(Walker et al.,2009;并 参见2010 年国际地层表)。

    断裂全新世 断裂全新世
    全新世 全新世

    因处晚更新世武木(Würm)冰期结束之后,又称冰后期。英国地质学家莱伊尔(C.Lyell)1839年称这一时期为近代世(Recent Epoch)。由于生物界已近现代面貌,法国古生物学家哲尔瓦(P.Gervais)于1860年提出“全新世”一词,并于1885年国际地质学大会上通过。全新世气候普遍转暖,中、高纬度的冰川大量消融,海平面迅速上升,喜暖动植物逐渐向较高纬度和较高山迁移,全球自然地理环境完全演进到现代面貌。农业的出现以及生产工具的不断进步,促进了社会发展,人类与自然环境的关系日益密切。全新世气候变化具有一定的波动性。

    挪威人布利特(A.Blytt)和瑞典人塞南德尔(R.Sernan- der)根据北欧沼泽地层中的植物化石和孢粉谱研究,1909年建立北欧冰后期气候分期,包括:

    ①前北方期(距今 10300~9500年前),由寒冷转向温凉;

    ②北方期(距今9500~7500年前),温干;

    ③大西洋期(距今7500~5000年前),温暖湿润,又称气候适宜期;

    ④亚北方期(距今5000~2700年前),温干;

    ⑤亚大西洋期(距今2700年前至今),凉爽湿润。

    摩索水母化石图 摩索水母化石图

    这一分期方案至今仍被各国采用,并不断得以补充。为概括上述变化,孢粉学家波斯特队(L.von Post)在1946年把全新世气候变化分作3个时期,即Ⅰ期——温度上升、Ⅱ期——温度最高、Ⅲ期——温度下降。1953年安蒂夫斯(E.Antevs)也作了类似的划分,分别称为升温期、高温期和中温期,相当于全新世早、中、晚期。在高温期,北半球中纬度地区的年均气温高于现今3~5℃,沿海地带海侵达最大规模。在降温期或中温期,气温稍呈波动式下降,许多山岳冰川有不同程度的前进。20世纪60~80年代,许多学者利用历史和考古材料,进一步揭示亚北方期和亚大西洋期以世纪为时间尺度的气候、环境变化。中国科学家竺可桢按考古时期(公元前3000~1000年)、物候时期(公元前1000~公元1400年)和方志时期(公元1400~1900 年),总结了近5000年来中国的气候变化。随着测试、分析手段的进步,全新世气候、水文、植被及各种地貌过程的变化,已趋向定量分析和预测研究。  

    气候变化/全新世 编辑

    全新世中国火山分布图 全新世中国火山分布图

    过去认为全新世(Holocene)开始于1万年前(10kaBP),那是根据 C测定的,称为 C测年。后来发现 C年要经过树轮校正,才能得到正确的实际的年代,即日历年。校正后全新世开始的日历年为11.5kaBP。全新世对于人类具有十分重要的意义。人类的文明社会,当前社会的一切繁荣、富强、发展、进步都发生在全新世。因此,认识全新世的气候变化有重要的意义。为了说明全新世在地球历史上的地位,有必要简略回顾一下地球气候的历史,至少近两百万年的历史。尽管这对于有46亿年历史的地球而言几乎只相当于一天中几分钟短暂时间。  

    第四纪

    大约240多万年前地球进入所谓第四纪,其气候特点是冰期-间冰期交替,地质学家称之为旋回。旋回的时间即周期以万年计,但是并不稳定。近70万年来以10万年周期为主。在南极的冰芯氧同位素变化中表现最清楚,在深海沉积、黄土堆积中也有一致的反映。一般认为冰期-间冰期旋回的形成与地球轨道要素的变化有关。由于这是米兰克维奇发现的,所以也称为米兰克维奇周期。一个旋回开始于约12万年前,那时地球气候与现代的温暖程度相当。到2.3万年前达到最冷,称为末次冰盛期。在每个10万年左右的冰期-间冰期旋回中,温暖时期是比较短暂的,一般约1—2万年。而更多的时间处于降温过程中。但是温度的下降不是直线的,而是由一系列的波动组成。直到20世纪中叶大多数科学家还相信冰期的气候是持续的寒冷。但是后来发现冰期中也有相对温暖的时期。认识到冰期气候的不稳定性是古气候研究的一项重要成果。

    冰消期

    末次冰盛期之后处于冰消期,北美的劳伦泰冰盖,北欧的斯堪的那维亚冰盖相继瓦解。但是,就在气候已回暖到接近现代的情况下,又发生了一次激烈的气候波动,称为“新仙女木”事件。以北大西洋北部为中心,气候迅速变冷。但是寒冷仅持续了1千年左右,又快速后暖,所以称为气候突变。温度变化的幅度达到了冰期-间冰期旋回的3/4。这是末次冰期中最后1次气候突变。“新仙女木”事件之后,即进入全新世。

    20世纪后期

    尽管在20世纪后期人们已经认识到冰期气候的不稳定性,不再把冰期看成持续的寒冷时期,也不再认为第四纪仅有4—5次冰期。但是,仍认为全新世的气候温暖而平和,没有大的气候波动。1995年O′Brien等首先根据格陵兰冰芯中海盐与陆源尘粉的变化,指出全新世可能有一系列的冷事件。以后国际上开始了一系列的研究。最著名的是Bond等(1997)根据北大西洋深海沉积中冰岛火山玻璃和染赤铁矿等浮冰碎屑(IRD)确定的冷事件年表。冰岛及扬马延岛等地的冰川下滑到海中形成冰山,冰底携带了碎石颗粒,其中包括火山活动形成的玻璃和与赤铁矿摩擦而染红的碎石。当冰山融化时,冰底的碎石沉入海底。因此分析北大西洋深海沉积的IRD,可以判断何时有大量流冰倾泻入北大西洋,也就是冷事件。在爱尔兰以西的地区沉积率超过了10cm/ka,所以隔0.5—1.0cm取样,使得沉积记录的时间分辨率达到50—100年。根据Bond等的研究全新世共发生9次冷事件,小冰期约出现于0.4kaBP。

    一系列的古气候研究表明亚非季风区的降水量变化也同冷事件有关。当北大西洋出现冷事件时,季风降水减少,即弱季风事件。例如Gupta等(2003年)对阿曼湾沉积的研究就很有代表性。深海沉积中保存了浮游有孔虫的记录。有的有孔虫的纪录与海水温度有线性关系,而海水温度取决于涌升,涌升的强度则依赖于海表的风力大小,也就是季风强度。因此,人们可以从过去近万年的有孔虫记录来推测当时季风的强度,确定弱季风事件。用大气环流模式所做的模拟研究表明,THC减弱北大西洋变冷,可能是亚非季风减弱的原因。因此,冷事件与弱季风事件出现时间的一致,可能并不是偶然的。

    实际上我国至少是最早注意到全新世气候不稳定性的国家之一。施雅风、孔昭宸主编的《中国全新世大暖期气候与环境》(1992年)一书就明确指出4次冷事件,其出现的时间与Bond等在5年之后发表的北大西洋冷事件的14C年表十分接近。以后中国的诸多作者,根据冰芯、泥炭、孢粉、黄土、湖泊、冰川、雪线及考古资料做了大量的研究,并且有不少是高分辨率的古气候序列,证明全新世中国弱季风事件年表与北大西洋冷事件有很大的一致性。

    冷事件以及弱季风

    全新世中的冷事件以及季风区的弱季风事件是与全新世的基本气候特征背道而驰的。全新世作为间冰期气候温暖湿润,但是不断为冷干气候事件打断。这些冷干事件一般只有几百年,短的也许只有1-2百年。但是对人类社会的发展却有很大的影响。8.2kaBP的冷事件就可能促进了农牧业的发展。因为,在全新世中各地先后进入新石器时代,人口也迅速增长。发生气候突变时,采集、狩猎不再能满足生活需要,再加上人口的压力,就可能成为推动农牧业发展的动力。据吴文祥、刘东生的研究5.5kaBP的气候变冷在四大文明古国:两河流域、埃及、印度及中国的文明中有重要的推动作用。4.2—4.0kaBP的气候变干正当两河流域的阿卡德王国解体、埃及处于混乱的第1中间期、印度哈拉帕文明衰落。中华古文明也处于交替时期,经过动乱,于公元前2070年建立夏朝。愈来愈多的证据表明,人类社会的发展与全新世大约出现于8kaBP、6kaBP以及4kaBP的3次气候突变有密切的联系。

    消失物种/全新世 编辑

    渡渡鸟、旅鸽、袋狼类、欧洲野牛、石南鸡、卡罗来纳长尾小鹦鹉、大海雀、葡萄牙山羊、斑驴、爪哇虎、北海牛、儒伊鸽、巴巴里狮子、日本狼、北美海豹、波利尼西亚蜗牛、巴切尔热带草原斑马、多索森林驯鹿、瓜达鲁贝美洲大鹰、卡罗拉依那鹦哥等。

    在过去1万年的大部分时间里,人们生活的世界上盛产各种植物和动物。至少在没有现代人类捕猎者定居的地方是如此。仅仅200年以前,巨大的旅鸽群还在北美大陆上空飞翔。庞大的水牛群在旷野上漫游,不会飞的大型鸟类栖息在南半球的岛屿上。这些生灵对持枪的人类并不感到恐惧,它们要是知道恐惧就好了。在过去的1万年中,人类消灭动物的速度比地球历史上任何时候动物消失的速度都快。

    全新世灭绝物种 全新世灭绝物种

    人为造成绝灭的原因很多。为了获得食物、衣着和乐趣而进行的捕猎、捕鱼只是我们消灭整个物种的某些最直接的方式。通过引入新的陌生的捕猎动物,我们扰乱了脆弱的环境,尤其是那些生物长时间在隔离状态下进化的岛屿。但是对于各类生命的最大伤害发生在我们毁坏动物栖息地的时候。城市扩张、污染、耕种、放牧和伐木都毁坏了数千种动物赖以生存的荒野。如今,我们正处在一个巨大的绝灭事件的中期。动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。在世界范围内,特别是在热带雨林中,动物的生命受到严重威胁。热带雨林只占陆地面积的10呈窄的带状分布,其中生活了现生生物的一半以上。雨林正在以很快的速度消失。在今后的50年中,大部分热带雨林很可能永远消失。如果雨林遭到破坏,多达300万种的大小动物可能随之绝灭。

    相关文献

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    扩展阅读
    1昊网
    2中国气候变化网
    3中国气象局

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