国家自然博物馆

白垩纪-古近纪灭绝事件（简称K-Pg事件或K-Pg灭绝），由于该事件导致地球上曾处于霸主地位的非鸟类恐龙全部灭绝，为哺乳动物和人类的幸存和繁衍提供了契机，故又俗称“恐龙灭绝”或“恐龙大灭绝”，旧称为白垩纪﹣第三纪灭绝事件（简称K-T事件或K-T灭绝），是地球历史上的生物集群灭绝事件，也是五次大规模物种灭绝事件之一，在一般人同样还是认知范围内最著名的一次大灭绝事件。此次灭绝事件发生于6600万年前的中生代白垩纪与新生代古近纪之间，年代误差为30万年，灭绝了当时地球上的大部分动物与植物，包含恐龙在内，除了恐龙以外，沧龙科、蛇颈龙目、翼龙目、菊石亚纲以及多种的植物与无脊椎动物，也在这次事件中灭绝。哺乳动物与鸟类则存活下来，并辐射演化，成为新生代的优势动物。大部分的科学家推测，这次灭绝事件是由一个或多个原因所造成。

白垩纪-古近纪灭绝事件因为造成恐龙的灭亡与哺乳动物的兴起而著名，但是，二叠纪-三叠纪灭绝事件灭绝了当时地球约95%的生物，这是地质年代中最严重的生物集体灭绝事件。

由于国际地层委员会不再承认第三纪是正式的地质年代名称，而由古近纪与新近纪取代。因此，白垩纪-第三纪灭绝事件被改称为白垩纪-古近纪灭绝事件。

事件经过

在距今约6600万年前的白垩纪末期，一颗小行星撞击墨西哥尤卡坦半岛附近地面引发的灾难性破坏。该事件导致地球上曾处于霸主地位的非鸟类恐龙全部灭绝，为哺乳动物及人类的幸存和繁衍提供了契机，并从根本上重塑了地球的生态结构。同时当年的恐龙仅剩鸟类存活下来，长期以来研究人员一直在激烈争论，胎盘哺乳动物是在恐龙大灭绝之前就已存在，还是在恐龙大灭绝后才进化出来的。

判定方法

在白垩纪与古近纪的地层之间，有一层富含铱的黏土层，名为K-Pg界线（旧称：K-T界线）。恐龙（不包含鸟类）的化石仅发现于K-Pg界线的下层，显示它们在这次灭绝事件发生时（或之前）迅速灭绝。有少部分恐龙化石发现于K-Pg界线之上，但这些化石被认为是因为侵蚀等作用，而被带离原本的地点，然后沉积在较年轻的沉积层。

学术研究

综合分析

参见：小行星撞击说、气候变迁说、物种斗争说、大陆漂移说、地磁变化说、被子植物中毒说、酸雨说、疾病论等

大部分的科学家推测，这次灭绝事件是由一个或多个原因所造成，例如：小行星或彗星引起的撞击事件、或是长时间的火山爆发。希克苏鲁伯陨石坑等陨石坑以及德干暗色岩的火山爆发，与白垩纪－古近纪界线的时间相近，被认为最有可能是这次灭绝事件的主因。撞击事件或火山爆发将大量灰尘进入大气层中，遮蔽了阳光，降低了植物的光合作用，进而对全球各地的生态系统造成影响。但也有少数科学家认为，这次灭绝事件是缓慢发生的，而灭绝的原因是逐渐改变的海平面与气候。

2004年，J. David Archibald与David E. Fastovsky试图提出一个结合多重原因的灭绝理论，包含：火山爆发、海退、以及撞击事件。恐龙是当时最大的脊椎动物，首先受到环境改变的冲击，多样性开始衰退。火山爆发喷出的悬浮粒子，使得全球气候逐渐冷却、干旱。最后，撞击事件导致依赖光合作用的食物链崩溃，并冲击已经衰退的陆地食物链与海洋食物链。多重原因理论与单一原因理论的差别在于，单一原因难以达成大规模的灭绝事件，也难以解释灭绝的模式。

撞击说

1980年，诺贝尔物理学奖得主路易斯·阿尔瓦雷茨、与儿子沃尔特·阿尔瓦雷茨、弗兰克·阿萨罗（Frank Asaro）、海伦·米歇尔（Helen Michel）等人发现，全球的白垩纪与古近纪交接地层中的铱含量高于正常标准；举原始研究中的两个地层为例，铱含量分别是正常标准的30倍、130倍。铱（Ir）是种地壳中非常少见的金属，属于亲铁元素；大部分的亲铁元素在行星分化的过程中沉降到地核部分，例如铁。由于大部分小行星与彗星常发现铱元素，阿尔瓦雷茨等人认为在白垩纪与古近纪的交接时期，曾有颗小行星撞击地球表面。早在1956年，已经有类似的撞击理论被提出，但当时没有发现任何证据。

2007年9月，美国科罗拉多州美国西南研究院的研究人员威廉·波特克（William Bottke）与数位捷克籍的科学家，利用电脑计算出希克苏鲁伯撞击事件的可能“肇事者”。根据他们的模拟计算结果，该陨石坑有90%的可能性是由一个名为巴普提斯蒂娜的小行星（即小行星298）所造成的，该小行星直径接近160公里，运行于小行星带；根据推论，在1.6亿年前，巴普提斯蒂娜小行星被一颗直径约55公里的小行星撞击后粉碎，主要的碎片形成巴普提斯蒂娜族小行星带，而某些碎片则闯入地球轨道，其中一颗直径约10公里的碎片，在6,500万年前撞击了墨西哥尤卡坦半岛，形成了著名的希克苏鲁伯陨石坑。另外，月球表面的第谷环形山形成于1.08亿年前，也可能是巴普提斯蒂娜族小行星带的撞击结果。

撞击事件会造成大量的灰尘进入大气层，遮蔽阳光，时间长达1年或1年之内。另外，大量的硫酸以气溶胶的形式进入平流层中，使抵达地表的日照量降低10%到20%，妨碍植物进行光合作用；平流层内的气溶胶完全沉降，可能需要近十年之久，这将导致植物、浮游植物的大量消失，而在食物链上层的草食性动物、掠食性动物也跟着灭亡。而以生物有机碎屑为食的小型生物，受到灭绝事件的影响较小。撞击事件后的数小时内，会有大量的红外线穿透大气层，对暴露在外的生物造成伤害。撞击与再度落下的喷出物，会造成全球性的火风暴。然而反对者争辩说，当时的火风暴可能仅限于北美。这就是“白垩纪-古近纪火风暴辩论”。

如果当时曾发生全球性的火风暴，大气层中的二氧化碳含量将上升，并在空气中的灰尘、微粒沉降后，继续造成短期的温室效应。在撞击事件时存活的生物，可能因上述效应而死亡。

撞击事件可能会造成酸雨，这依撞击发生地点的地层成分而定。但科学家指出，酸雨造成的影响相对而言较小，而且最多持续约12年。大自然环境会将酸雨稀释、中和，而且灭绝事件的部分幸存生物对酸雨相当敏感，例如青蛙，显示酸雨并非灭绝事件的重要因素之一。撞击产生的灰尘、可能还有带硫的气溶胶，会在大气层中慢慢沉降，最多不超过10年，所以只能解释迅速的灭绝原因。位于墨西哥尤卡坦半岛沿岸的希克苏鲁伯陨石坑，是最符合阿尔瓦雷茨理论的陨石坑。1978年，格伦·彭菲尔德（Glen Penfield）发现并进行希克苏鲁伯陨石坑的鉴定工作。1990年，其他研究人员完成希克苏鲁伯陨石坑的研究，该陨石坑呈椭圆形，平均直径为180公里，规模符合阿尔瓦雷茨理论的推测。

从陨石坑的地点与形状判断，该小行星撞击到陆地与海洋交界，除了造成大量灰尘与微粒，还有大型的海啸。加勒比海与美国东部的数个地层，在当时为陆相地层，却发现来自海洋的砂；在其他的海相地层，则发现来自陆地的植物碎屑与岩石。撞击发生处有碳酸钙地层，这将产生大量的二氧化硫气溶胶，也会降低地表的日照量，造成酸雨，对植物、浮游生物、具有钙质外壳的生物造成伤害，例如颗石藻与软体动物。2008年8月，一群科学家利用地震学资料，提出该陨石撞击到的水域，比往常所认定的更深。他们提出这将造成更多的硫酸气溶胶，严重影响气候，造成更多酸雨。大部分的古动物学家同意在6,550万年前曾有发生小行星撞击地球，但撞击事件是否还有其他因素，尚仍在研讨、探究中。

撞击事件

已经发现数个陨石坑，形成时间大致与白垩纪－古近纪界线相当。这些发现指出，当时可能有多次撞击事件发生；这种相似的情况也发生在1994年的苏梅克-列维9号彗星，因为潮汐力而分裂，数个碎片在接下来的几天内陆续撞击木星。这些陨石坑包含：乌克兰的波泰士陨石坑，直径24公里，形成时间约在距今6517万年前（年代误差为64万年）、英国北海的银坑陨石坑，直径20公里，形成时间约在距今6,500万年前到6,000万年前。位于印度外海的湿婆陨石坑，当时处于特提斯洋（即古地中海），也是多重撞击事件的可能陨石坑之一。

德干暗色岩

20世纪末，有学者主张德干暗色岩（Deccan Traps，一种洪流玄武岩地形）是这次灭绝事件的主因，但因为这次火山爆发始于6,625万年前，并持续超过20万年，所以当时认为德干暗色岩火山爆发所造成的灭绝事件应该是逐步、缓慢的。但现有证据显示，有2/3的德干暗色岩地形，是在希克苏鲁伯撞击事件之后的一万年内形成的，发生于6,550万年前。显示这次火山爆发造成了快速的灭绝事件，可能在数千年内，但还是远比撞击事件长。

德干暗色岩火山爆发借由数种方式造成了灭绝事件，灰尘与二氧化硫大量喷出，灰尘使地表的日照量下降，植物的光合作用减少；当灰尘慢慢降落至地表时，火山爆发喷出的灰尘和二氧化硫气体，造成许多植物因此而死亡，植食性恐龙因没有食物而灭亡，而肉食性恐龙也相继灭绝。在恐龙大规模灭绝前，火山爆发喷出的气体，造成了气候变动，大气温度曾下降2°C。

在德干暗色岩火山爆发仍被认为是缓慢灭绝事件时，路易斯·阿尔瓦雷茨便已提出古生物学家被少数的资料所混淆。他的警告当时被没有被接受，但后来针对化石层的研究工作，证明早期的相关研究有误。大部分古生物学家已普遍接受撞击事件是白垩纪末灭绝事件的主要原因。不过，路易斯·阿尔瓦雷茨的儿子沃尔特·阿尔瓦雷茨认为在这次撞击事件前，地球上已发生其他重大事件，例如：海平面下降、造成德干暗色岩的大规模火山爆发，它们可能也是这次灭绝事件的综合原因之一。

海退说

有明确的证据显示，在白垩纪马斯特里赫特阶发生了中生代以来最大规模的海退。在世界各地的一些马斯特里赫特阶地层，最早的部分是海床，较早的部分是海岸地层，最晚部分则是陆相地层。这些地层没有因为造山运动而倾斜、折曲的迹象，因此最有可能的解释是海退。尚无海退原因的相关证据，较为普遍的解释是中洋脊的活动降低，而这些巨大海底山脉随着自身的重量而缓慢沉降于海底地层中。

大规模海退造成大陆架大幅消失，栖息在大陆架（或称陆棚、大陆架）的海洋生物最丰富，因此海退可能会造成海洋生物的灭绝。研究也显示，海平面的变化，不足以造成如此严重的菊石灭亡。海平面的下降可能造成大气环流系统与洋流系统的变化，形成气候变迁；海洋面积的缩小也会使地表的反照率下降，而使全球气温上升。

大规模海退也使许多大陆海消失，例如北美洲的西部内陆海道，这些海域的消失持续了约1000万年。同时，由于陆地相对上升，河流的长度更长，使淡水的生存区域扩张。海洋与淡水区域的消长变化，使淡水脊椎动物增加，而诸如鲨鱼等海洋生物则数量减少。

灭绝模式

虽然白垩纪-古近纪灭绝事件造成许多物种灭绝，但不同的演化支，或是各个演化支内部，呈现出明显差异的灭绝程度。由于大气层中的微粒遮蔽了阳光，减少抵达地表的太阳能，依赖光合作用的生物衰退或灭绝。在白垩纪晚期，食物链底层是由依赖光合作用的生物构成，例如浮游植物与陆地植物，如同现今的状况。证据显示，草食性动物因所依赖的植物衰退，而数量减少；同样地，顶级掠食者（例如暴龙）也接连受到影响。

颗石藻（Coccolithophore）与软体动物（包含菊石亚纲、厚壳蛤、水生蜗牛、蚌），还有以上述硬壳动物维生的动物，在这次灭绝事件中灭亡，或遭受严重打击。例如，沧龙类被认为以菊石为食，这群海生爬行动物在白垩纪-古近纪灭绝事件中灭亡。

杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中存活，可能因为它们的食性较多变化。白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物。哺乳动物与鸟类借由以昆虫、蚯蚓、蜗牛……等动物为食，而在K-Pg事件中存活，而这些动物则以死亡的植物与动物为食。科学家假设，这些生物以生物的有机碎屑为生，因此得以在这次植物群崩溃的灭绝事件存活。

在河流生物群落中，只有少数动物灭亡；因为河流生物群落多以自陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生，较少直接以活的植物为生。海洋也有类似的状况，但较为复杂。生存在浮游带的动物，所受到的影响远比生存在海床的动物还大。生存在浮游带的动物几乎以活的浮游植物为生，而生存在海床的动物，则以生物的有机碎屑为食，或者可转换成以生物的有机碎屑为食。

在这次灭绝事件存活下来的生物中，最大型的陆地动物是鳄鱼与离龙目，是半水生动物，并可以生物碎屑为生。现代鳄鱼可以食腐为生，并可长达数月不进食；幼年鳄鱼的体型小，成长速度慢，在头几年多以无脊椎动物、死亡的生物为食。这些特性可能是鳄鱼能够存活过白垩纪末灭绝事件的关键。

在灭绝事件过后，造成许多空缺的生态位，生态系统花了长时间才恢复原本的多样性。

微生物群

在钙质微型浮游生物的化石记录中，白垩纪末灭绝事件是最大规模的集体灭绝之一；钙质微型浮游生物形成的钙质沉积层，也是白垩纪的名称来源。这次灭绝事件对钙质微型浮游生物的影响，只有到种的程度。根据统计分析，这段时间的海洋生物物种数量降低，多是因为迅速的灭亡，而非物种形成的减少。由于微生物的化石记录多由囊胞所构成，而不是所有的甲藻门（Dinoflagellate）都具有囊胞，因此K-Pg界线时期的甲藻类化石记录并不明确，造成相关研究的差异。2004年的一个研究，则认为当时的甲藻类并没有发生明显变动。

最早自奥陶纪之后，放射虫（Radiolaria）一度消失于化石记录。在白垩纪/古近纪交界，可以找到少量的放射虫化石。没有证据显示当时的放射虫遭到大规模的灭绝。在古新世早期，放射虫在南极区相当繁盛，这可能因为寒冷的气候。接近46%的硅藻物种，继续存活到上古新世。这显示白垩纪末的硅藻灭绝程度并不严重，层度仅到种的程度。

自从1930年代以来，科学家已着手研究白垩纪与古近纪交接时的有孔虫门（Foraminifera）灭绝状况。自从撞击事件可能造成白垩纪末灭绝事件的理论出现后，更多科学家研究K-Pg界线时的有孔虫门灭绝状况。但科学界对此的意见分为两派，一派认为有孔虫门主要因为这次灭绝事件而影响，另一派认为在白垩纪与古近纪交接时期，有孔虫门有过多次的灭绝与复原。

底栖的有孔虫类主要以生物有机碎屑为食，随者白垩纪末灭绝事件造成大量海洋生物死亡，众多的底栖有孔虫类也跟者灭亡。在海洋生态圈复原后，底栖有孔虫类的食物来源增加，物种形成也跟着增加。浮游植物在古新世早期复原，提供大型的低栖有孔虫类食物。直到灭绝事件后的数十万年，约在古新世早期，低栖生态系统才完全复原。

海生无脊椎动物

化石证据显示，在白垩纪-古近纪灭绝事件的前后，海生无脊椎动物有相当大的变化。但化石纪录的缺乏，使得无法显示出真实的灭绝比例。

介形纲（Ostracoda）是甲壳亚门的一纲，这群小型动物在马斯特里赫特阶上层相当繁盛，在多个地区留下化石纪录。一个针对介形纲化石的研究，显示介形纲在古新世时期的多样性，低于第三纪的其他时期。但研究无法确定介形纲的衰退，是在白垩纪末事件的之前或之后发生。

在白垩纪晚期的珊瑚纲石珊瑚目中，有接近60%的属消失，没有存活到古新世。近一步的研究显示，栖息于温暖、副热带、浅海地区的珊瑚，记有98%的种灭亡。而那些栖息于较寒冷、透光带以下、单独生长、无法形成珊瑚礁的珊瑚，受到灭绝事件的影响较小。与进行光合作用的海藻共生共存的珊瑚，则在白垩纪-古近纪灭绝事件中大量灭亡。但除了研究K-Pg界线到古新世地层中的珊瑚化石以外，还要参考当时的珊瑚礁生态系统变化。

在K-Pg界线之后，头足纲、棘皮动物、双壳纲的属数量，呈现明显的减少。而大部分的腕足动物，在白垩纪末灭绝事件中存活，并在古新世早期开始多样化。

在软体动物头足纲中，大部分的物种在这次灭绝事件灭亡，只有鹦鹉螺亚纲（以现代的鹦鹉螺为代表）与蛸亚纲（演化成现代的章鱼、鱿鱼、乌贼）存活。这些灭亡的物种包含独特的箭石目，以及高度多样性、分布广泛且数量众多的菊石。研究人员指出鹦鹉螺亚纲产的卵较大、数量较少，是它们存活下来的重要原因。而菊石产的卵数量众多、以浮游生物方式生存，因此在白垩纪末灭绝事件中灭亡。在全球各地的菊石灭亡之后，鹦鹉螺类的外壳开始辐射演化，演化出不同的形状，构造日益复杂，与昔日的菊石类似。

在棘皮动物中，接近35%的属在这次灭绝事件中消失。其中，生存在低纬度、浅水的棘皮动物灭亡比例最高；而生存在中纬度、深海区域的棘皮动物，被影响的程度则较小。这种灭绝模式的成因可能是栖息地的消失，尤其是浅水地区的碳酸盐岩台地。

其他的无脊椎动物，例如厚壳蛤类（可形成礁的蛤蜊）与叠瓦蛤（现代扇贝的大型近亲），则在白垩纪-古近纪灭绝事件中全数灭亡。

鱼类

在K-Pg界线的上下地层，有大量的有颌鱼类化石，可供科学家研究这些海生脊椎动物的灭绝模式。在软骨鱼纲中，有接近80%的鲨鱼、鳐目的科存活过这次灭绝事件；在真骨类中，只有少于10%的科消失。在南极洲附近的西摩岛，化石纪录显示K-Pg界线的上层有大量的硬骨鱼死亡。科学家推论当时的鱼类曾经面临环境变动，而K-Pg事件应是这次环境变动的主因。但是，海洋与淡水环境，减轻了鱼类所遭受环境变动的影响。

陆地无脊椎动物

在北美洲的14个地点，开花植物化石被用来研究昆虫的多样性变化与灭绝比例。研究人员发现，在K-Pg界线前的白垩纪地层，有丰富的植物，昆虫很多样化。在古新世早期（约灭绝事件后170万年），植物群仍相当多样化，来自昆虫的采食则较少。

陆地植物

在白垩纪-古近纪灭绝事件发生时，没有广布于全球的植物可供研究。但个别地区的植物群连续状况可供研究。在北美洲，白垩纪-古近纪灭绝事件发生时有大量植物灭亡，但在该次灭绝事件发生前，已有明显的植物群变化。

在南半球的高纬度地区，例如新西兰与南极洲，植物群的物种并没有发生大量消失，但在植物的繁盛状况则有短期、剧烈的变化。在北美洲，有接近57%的植物物种灭亡。在古新世，化石记录中的蕨叶，显示蕨类开始再度兴盛，植物群开始复原。在1980年的圣海伦火山爆发后，也出现类似的蕨类复兴状况。

由于白垩纪末灭绝事件，对植物群造成整体性的破坏，当时的腐生生物大量激增，例如真菌，这些生物不需依靠光合作用，而分解死亡植物以吸收营养。真菌的繁盛只持续了数年，当大气层恢复正常后，光合作用植物（例如蕨类）开始再度生长。

两栖动物

证据显示，两栖动物没有因为白垩纪-古近纪灭绝事件而大量灭亡，大多数成员都存活下来。数个针对蒙大拿州的蝾螈化石研究指出，七个蝾螈属中有六个属存活过这次灭绝事件。

青蛙似乎存活到古新世，只有少数种灭亡。但在化石纪录中，青蛙的科与属数量并不清楚。一个针对蒙大拿州的三个属的青蛙研究指出，它们并没有受到白垩纪末灭绝事件的影响。这些数据显示，没有两栖类的科在这次灭绝事件中灭亡，或是受到打击。原因是两栖类可在水中生存，或者在沉积物、土壤、树木中筑穴、或是在岩层中的洞存活。

非主龙类爬行动物

在白垩纪-古近纪灭绝事件中，非主龙类的爬行动物有龟鳖目（暂时归于主龙形下纲，有争议）、鳞龙超目（包含现今的蛇、蜥蜴、蚓蜥）存活下来，此外还有半水生的离龙目（属于原始的主龙形下纲，消失于中新世）也幸存过这次灭绝事件。有超过80%的白垩纪乌龟，存活过这次事件。在白垩纪末，总计有六个乌龟的科，都存活到古近纪，并存活。

现存的鳞龙类包含：喙头蜥目、有鳞目。在中生代早期，喙头蜥目是群相当成功的动物，而且分布广泛，但在白垩纪中期开始衰退。喙头蜥目仅存一属，仅存于新西兰。

现存的有鳞目包含：蜥蜴、蛇、以及蚓蜥，它们在侏罗纪占据了许多不同的生态位，并成功地存活到白垩纪。有鳞目存活过白垩纪末灭绝事件，成为现今最成功、最多样化的爬行动物，总计有超过6000个种。未知有任何陆生有鳞目的科，在这次灭绝事件中消失，化石证据也显示它们的数量没有明显的变化。这些陆生有鳞目动物的体型小、适应性强的代谢率、以及可改变栖息环境的能力，是它们在白垩纪晚期/古新世早期幸存的原因。

非主龙类的海生爬行动物，包含沧龙类、蛇颈龙类，它们是白垩纪时的优势海生掠食动物，但在白垩纪末灭亡。

主龙类

主龙类包含两个主要演化分支，伪鳄类主龙包含鳄鱼与其近亲，鸟颈类主龙包含翼龙目、恐龙、以及鸟类。

鳄形超目

在马斯特里赫特阶的化石纪录中，鳄形超目有10个科存在者，其中5科在K-Pg界线后消失，其余5科存活到古新世。这些幸存的鳄鱼大多栖息于淡水与陆地环境，唯有森林鳄科同时存活于淡水与海洋环境。由此可看出有50%的鳄鱼灭绝，而且没有大型鳄鱼存活下来，例如北美洲的恐鳄。鳄鱼在灭绝事件后大量存活的原因，可能是它们的水生生态位与穴居的生活方式，这样可以减少环境剧烈变动的影响。在2008年，Stéphane Jouve与其同事提出森林鳄科的幼年体生活于淡水环境，如同海生幼年鳄鱼，所以当其他海生爬行动物灭亡时，森林鳄科仍得以继续幸存。淡水环境受到白垩纪-古近纪灭绝事件的影响，不若海洋环境来得大。

翼龙目

在马斯特里赫特阶，确定存在的翼龙类是神龙翼龙科，神龙翼龙科也在灭绝事件中灭亡了。在白垩纪中期，仍有10科大型翼龙类存活者，而后逐渐衰退。较小型的翼龙类则早在马斯特里赫特阶以前就已灭亡。在马斯特里赫特阶前，已出现小型动物衰退，而大型动物更为繁盛的现象。在这个时期，新鸟亚纲开始多样化，并取代其他原始鸟类与翼龙类的生态位，这些动物之间可能出现直接的竞争，或只是新鸟亚纲占据这些消失物种的空白生态位。

恐龙

许多白垩纪末灭绝事件的研究，都关注于恐龙如何灭绝。除了少数的争议研究，大部分科学家同意恐龙（不包含鸟类）在白垩纪末灭绝事件中灭绝。关于恐龙的灭绝过程分为两派意见，第一派认为在白垩纪的最后数百万年，恐龙的多样性已出现衰退，第二派则认为，在最后数百万年，并没有迹象显示恐龙的衰退。而科学家仍无法根据这个时期的恐龙化石，在这两派意见中做出定论。没有证据显示马斯特里赫特阶晚期的恐龙，有穴居、游泳、潜水等习性，所以无法减低环境变动所带来的影响。某些小型的恐龙可能会存活下来，但它们不分草食性或肉食性，都会面临植物或猎物的短缺。

近年来，关于恐龙是内温性动物的证据日渐增多，恐龙与近亲鳄鱼的不同代谢程度，有助于科学家研究它们在白垩纪末的灭绝与存活原因。鳄鱼属于冷血动物，可以连续数个月未进食；而恐龙体型接近的温血动物，需要更多的食物来源，以维持较快的代谢率。因此当K-Pg事件发生时，整个食物链崩溃，需要大量食物的恐龙灭亡，而鳄鱼继续存活。鸟类与哺乳类等内温性动物，可能因为体型较小而所需食物较少，加上其他因素，得以在这次灭绝事件幸存。

有数个研究人员主张，恐龙的灭绝是逐渐性的，甚至有恐龙存活到古新世。他们宣称在海尔河组的岩层中，在K-Pg界线的上方1.3米处，发现了7种恐龙牙齿化石，意味者在K-Pg界线后的4万年，仍有恐龙存活者。在犹他州圣胡安河的白杨山砂岩层（Ojo Alamo Sandstone），发现了鸭嘴龙类的包括股骨在内的34块骨骼化石，附近有古新世的标准花粉，也得到了古地磁证据的支持。科罗拉多州的阿尼马斯组（Animas Formation）含恐龙部分的时代也可能属于古新世。这个发现显示该种恐龙存活到古近纪，接近6450万年前，K-Pg界线后的100万年。如果这个发现属实，这种鸭嘴龙类将成为幸免存活的演化支。但是有些人研究认为，上述化石可能因为侵蚀作用，而被带离原本的地点，而在较年轻的沉积层中再度沉积。2004年的一项研究表明在中国南雄盆地发现的鸭嘴龙化石和蛋化石中发现有古近纪的花粉沉积。

鸟类

大部分古生物学家认为鸟类是存活到现代的恐龙。在鸟类中，除了新鸟亚纲以外的原始鸟类在白垩纪末灭绝，包含当时相当繁盛的反鸟亚纲与黄昏鸟目。数个关于鸟类化石的研究显示，在K-Pg界线以前，鸟类的物种已出现多样化现象，而鸭、鸡、以及平胸鸟类的近亲已经出现，并与恐龙共同生存。许多新鸟亚纲因为能够潜水、游泳、或是在水中与沼泽寻找庇护地，因此得以在这次灭绝事件中存活。此外，许多鸟类能够逐穴，或生存在树洞或白蚁巢中，它们也存活过这次灭绝事件。这些存活下来的鸟类，在灭绝事件后占据许多恐龙的原本生态位。

哺乳动物

所有白垩纪的哺乳动物主要族系，包含：卵生的单孔目、多瘤齿兽目、有袋下纲、真兽下纲、磔齿兽超科（Dryolestoidea，原始的兽亚纲）、以及冈瓦那兽亚目（Gondwanatheria，属于异兽亚纲），都存活过白垩纪-古近纪灭绝事件，但都遭受重大损失。生存在北美洲与亚洲的原始有袋类三角齿兽超科（Deltatheroida）遭到绝种。在北美洲的海尔河组，10种多瘤齿兽目中有至少一半成员，以及11种有袋类，都遭到灭亡。

在白垩纪-古近纪灭绝事件的前3000万年，哺乳动物开始多样化。白垩纪-古近纪灭绝事件阻碍了哺乳动物的进一步多样化。研究指出，尽管恐龙的消失留下大量生态位，但哺乳动物并未因此爆炸性多样化。一个研究指出，数个哺乳动物的目，在白垩纪-古近纪灭绝事件后不久开始多样化，包含翼手目（蝙蝠）、鲸偶蹄目（鲸鱼与海豚、以及偶蹄类）；但另一个研究则提出不同看法，认为在白垩纪-古近纪灭绝事件后，只有有袋类开始多样化。

在K-Pg事件以前，哺乳动物的体型通常很小，接近老鼠的体型，使它们容易找到庇护地。此外，某些早期单孔目、有袋类、以及真兽类是半水生或穴居动物，如同许多现今哺乳动物的栖息环境。半水生或穴居哺乳动物可在白垩纪-古近纪灭绝事件造成的环境压力中找到庇护所。

证据

北美洲化石

在北美洲的陆相地层层序中，马斯特里赫特阶晚期的丰富孢粉型态与K-Pg界线后的蕨叶，最能突显两个不同时期地层的差异。

在K-Pg界线发生前，已知最富含恐龙化石的地层位于北美洲西部，尤其是美国蒙大拿州的海尔河组（年代为马斯特里赫特阶晚期）。若与海尔河组与加拿大亚伯达省与蒙大拿州的朱迪斯河组/恐龙公园组（年代较早，约7500万年前）相比较，可得出白垩纪最后1000万年的恐龙数目变化。这些地层的地理分布有限，仅分布于北美洲的部分地区。

在坎潘阶中到晚期的地层中，恐龙的多样性超过其他时期。马斯特里赫特阶晚期出现数种大型恐龙：暴龙、甲龙、厚头龙、三角龙、以及牛角龙，显示在灭绝事件发生前，这个地区的食物相当丰富。

除了丰富的恐龙化石，植物化石纪录可重建出植物物种的大幅减少，成为灭绝事件的证据。在K-Pg界线以上的地层，花粉化石证实该时期的优势植物是被子植物；在交界处的地层，花粉化石很少，主要是蕨叶化石。从K-Pg界线往上层探索，可以看出花粉化石的数量逐渐增多。在火山爆发后的地区，也可找到这种植物化石的改变模式。

海洋化石

海生浮游生物的大规模、迅速灭亡，发生于K-Pg界线时。早在K-Pg界线前，菊石亚纲已有小规模、缓慢的衰退，可能与白垩纪晚期的海退有关，其余的属在K-Pg界线时灭亡。双壳纲叠瓦蛤科的大部分物种，在K-Pg界线前已经逐渐灭亡；同样在白垩纪末期，菊石的多样性也出现小规模、逐渐的衰退。研究显示，在白垩纪晚期的海洋中，已出现数种不同的灭绝模式，发生时间部分交错，这些灭绝模式结束于白垩纪末灭绝事件。

持续时长

关于白垩纪-古近纪灭绝事件的持续时间，长久以来仍处于争议中，因为某些理论认为这次灭绝事件的过程很短（从数年到数千年之间），而其他的理论则认为灭绝的过程持续了长时间。由于不可能找到一个物种的完整化石纪录，所以已灭绝物种的真正灭绝时间，可能晚于最后的化石纪录。因此，灭绝事件的经历时间难以测定。科学家已发现少数横跨K-Pg界线、带有化石的地层，年代从K-Pg界线前数百万年，到K-Pg界线后近百万年。

黄河象

黄河象（学名：Stegodon zdanskyi），是长鼻目剑齿象科剑齿象属动物，是地球上早已灭绝的一种大象。经过中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的科学家发掘、整理和研究，科学家根据它的形态特征和发现地点给它取名为“黄河剑齿象”，因发现于黄河流域被人们俗称为“黄河象”。师氏剑齿象由英国古生物学家胡步伍（Hopwood）于1935年命名。

物种学史

1973年，中国西部甘肃省庆阳市合水县的几位农民在马莲河畔挖掘沙土时，忽然发现一段洁白的象牙。他们立即向当地政府报告，后来在当地政府的指挥挖掘下，化石终于全部露出：这是一头大象的骨架，它斜斜地插在沙土里，脚踩着石头。

这具化石被命名“黄河象”。它身高4米，体长8米，象牙长达2米多，好像两把长剑，所以又叫剑齿象。剑齿象在几百万年前分布很广，在外国也发现过它的化石。

据推测，在300万年前，甘肃地区不像现在这样干燥，到处有河流和湖泊。有一天，一只剑齿象在河边饮水时，失足陷入泥潭之中，逐渐被泥沙掩埋，随着时间的推移，泥沙堆积的越来越厚，因而它的的骨骼得以完整地保存。而经过复杂的地质演变，这一地区被抬升为高原，黄河象得以重见天日。

黄河象化石是人们了解甘肃地区的古地理、古气候的珍贵资料，是中国古生物发掘的重要成果之一。它在中国十分有名，中国小学语文教材中，就专门有一篇课文讲述了黄河象的故事。黄河象化石目前陈列在中国古动物馆－古脊椎动物馆哺乳动物展厅象池中。

谢骏义是甘肃省文物考古所研究员，“黄河象”发掘主持人之一。在甘肃合水的马莲河畔发现并发掘。

黄河象的骨骼化石，是全世界已经发现的剑齿象骨骼中最完整的一具。

形态特征

黄河象，属长鼻目剑齿象科剑齿象属，是地球上早已绝灭的一种大象。门齿粗大，平行排列，弯曲度小。头骨正方形，额面平缓，鼻上有一“八”字形槽状韧带窝。枕骨过度缓慢。有7个颈椎，20个胸椎、5个腰椎。背脊单峰，最高点在肩部。四肢粗壮，脚为五趾。臼齿齿冠较低，釉质层较厚。它的各个部位骨胳的骨缝、骨骺均和相邻的骨体完全愈合。它的躯体庞大，门齿粗长，髋臼支前后弯曲明显，闭孔狭长，盆腔面不够光滑，呈梨形。因为这具化石是在黄河区域被发现的，所以命名为“黄河象”。

许氏禄丰龙

许氏禄丰龙是原蜥脚下目恐龙的一个属，生存于侏罗纪早到中期的中国西南部。化石标本发现于中国的云南省禄丰。许氏禄丰龙是中国所发掘最古老的恐龙之一。许氏禄丰龙是中国第一具装架的恐龙化石（1941年在重庆北碚装架展出），由中国古脊椎动物学的奠基人杨钟健院士于1941年研究命名，被称为“中国第一龙”，是中国古动物馆的镇馆之宝。

名称来历

许氏，是指德国科学家许耐，1938年，中国古生物学奠基人，恐龙研究之杨钟健先生发掘出了中国第一条恐龙骨骼化石标本——“许氏禄丰龙”。

发现者：杨钟键

命名者：杨钟键 1941

外形特征

许氏禄丰龙是中国所发掘最古老的恐龙类之一，与欧洲西部三叠纪晚期岩层中所发掘的板龙极为神似。它体形轻巧，长约4至5米，有小而不太伸长的头骨，眼眶圆大，尾巴健壮，手和足的第一指（或趾）特别发育，口中上下至少有25颗牙齿，这些牙齿形状与树叶相似，前后边缘有微小的锯齿。

禄丰龙直立时的身高超过2米。体型轻巧，头骨小而短，鼻孔呈正三角形，眼眶挺大。上牙大约有27颗，下牙有20颗，牙形呈扁平的叶子形状，前后边缘还分布有锯齿。许氏禄丰龙的颈部较长，尾椎有45个，腰椎有3个，背椎有14个，颈椎有10个。它的颈椎和背椎非常粗壮。前后足都有5个脚趾，前后足的第一爪都发达，后足的趾骨比前足的趾骨强壮。

生活习性

许氏禄丰龙的牙齿短而密集排列，是典型的食植物性齿列。它的长颈得以觅食树梢嫩叶为食，同时也可能捕捉一些小型的昆虫及其它动物做为餐点副食。

分布范围

禄丰龙生活在距今大约2亿多年前的白垩纪早期的湖泊岸边或沼泽地区，是一种杂食性的恐龙，主要吃湖岸和沼泽周围森林里的各种植物，也可能还吃一点水里的螺蛳或蚌壳类小动物。

发掘过程

许氏禄丰龙于1939年出土于云南省禄丰县沙湾东山坡，中国古脊椎动物学的开拓者和奠基人杨钟健院士将之定名为许氏禄丰龙。许氏禄丰龙是中国人自己发掘、研究、装架的第一条恐龙，被称为“中国第一龙”，其间的故事酸甜苦辣、饶有趣味。

1937 年，卢沟桥事变的爆发标志了中国人民长达8年的抗日战争的开始。我国的科学家也从此开始了长达8年的颠沛流离中仍为国奋进的生涯。杨钟健是这样离开北平（现在的北京）来到西南大后方的。1938年7月，他担任了经济部中央地质调查所昆明办事处的主任，很快就开展了对云南地区的地质和古生物化石的调查工作。当年冬天，地质学家卞美年和王存义就在野外调查中在昆明西北方的禄丰盆地发现了大量的脊椎动物化石。

一年后，杨钟健与卞美年等人再次赴禄丰考察，又发现了新的化石地点。他们随即开展了一个多月的发掘工作，获得了大量的脊椎动物化石和丰富的野外地质资料。所发现的化石动物群被称为禄丰龙动物群，其中包括属虚骨龙类的芦沟龙、属肉食龙类的中国龙、属古脚类的兀龙、云南龙、巨型禄丰龙、许氏禄丰龙以及属似哺乳爬行类的卞氏兽等珍贵化石。其中，材料最为完整的就是许氏禄丰龙。

许氏禄丰龙的研究论文发表于1941年，它的种名献给杨钟健院士在德国的导师许耐教授。禄丰龙属于古脚亚目板龙科。它长约6米，站立起来身高超过2米。它的头小，嘴部尖尖，鼻孔呈正三角形，眼眶挺大。生长牙齿的齿骨又细又弱，上牙大约有 27颗，下牙有20颗，呈扁平的叶子形状，前后边缘还都有锯齿。许氏禄丰龙的脖子挺长，有10个颈椎（脖子部位的脊椎骨）。它的背椎（背部的脊椎骨）有 14个，荐椎（腰部的脊椎骨）有3个，尾椎（尾巴上的脊椎骨）有45个。它的颈椎和背椎都相当粗壮。许氏禄丰龙前肢短，后肢长而且粗壮；前后足都有5个指（趾）头，后足的趾骨比前足的指骨强壮；前后足的第一爪都发达。由此推测，它活着的时候可以用后足站立和行走，尾巴拖在地上起平衡作用。在觅食或休息的时候，它也可以前肢着地。

分类

关于禄丰龙，杨钟健教授认为它有两种，即许氏禄丰龙和巨型禄丰龙。巨型禄体型要比许氏禄丰龙大1/3，脊椎骨比都属于较粗壮。这两种体禄丰龙都属于原蜥脚类恐龙，身不太灵活，以植物为食。它们的前肢为后的一半多长。根据其强而有力的后肢，推测它既能够直立式行走，又可以用四做短程移动，后来发现的化石证实了这项推论。

纪念邮票

1958年，中华人民共和国邮政总局发行了一套三枚古生物纪念邮票。其中一枚是许氏禄丰龙的骨架和复原图，这枚邮票是全世界发行的第一枚恐龙邮票。另两个分别是古生代的三叶虫篙里山虫和新生代的肿骨鹿。

地质年代表

如果把地球的历史比做一天，恐龙生活在 22:48 分到 23:40 分，生活了52分钟，人类只有9.4秒。

冥古宙 46亿年

太古宙 40亿年

始太古代 40亿年

古太古代 36亿年

中太古代 32亿年

新太古代 28亿年

元古宙 25亿年

古元古代 25亿年

中元古代 16亿年

新元古代 10亿年

显生宙 5.41亿年

古生代 5.41亿年

寒武纪 5.41亿年

奥陶纪 4.85亿年

志留纪 4.43亿年

泥盆纪 4.19亿年

石炭纪 3.59亿年

二叠纪 2.99亿年

中生代 2.52亿年

三叠纪 2.52亿年

侏罗纪 2.01亿年

白垩纪 1.45亿年

新生代 6600万年

古近纪 6600万年

古新世 6600万年

始新世 5600万年

渐新世 3390万年

新近纪 2303万年

中新世 2303万年

上新世 533.3万年

第四纪 258.8万年

更新世 258.8万年

全新世 1.17万年

中生代

中生代（Mesozoic）是显生宙的三个地质时代之一，可分为三叠纪，侏罗纪和白垩纪三个纪。中生代最早是由意大利地质学家Giovanni Arduino所建立，当时名为第二纪（Secondary），以相对于现代的第三纪。

在希腊文中，中生代意为“中间的”+“生物”。中生代介于古生代与新生代之间。由于这段时期的优势动物是爬行动物，尤其是恐龙，因此又称为爬行动物时代。中生代也是板块、气候、生物演化改变极大的时代。中生代开始时，各大陆连接为一块超大陆－盘古大陆。盘古大陆后来分裂成南北两片，北部大陆进一步分为北美和欧亚大陆，南部大陆分裂为南美、非洲、印度与马达加斯加、澳洲和南极洲，只有澳洲没有和南极洲完全分裂。中生代的气候非常温暖，对动物的演化产生影响。中生代末期，已见现代类型生物群的雏形。中生代的年代为2.52亿年前至6600万年前，始于二叠纪-三叠纪灭绝事件，结束于白垩纪-第三纪大灭绝事件，前后横跨1.8亿年。中生代可以分为以下三个纪：三叠纪：2.5亿年前到2亿年前侏罗纪：2亿年前到1.45亿年前白垩纪：1.45亿年前到6600万年前。中生代的下界限是二叠纪-三叠纪大灭绝事件，灭绝了当时的90%到96%的海大洋生物，与70%的陆生生物。中生代的上界限是白垩纪-第三纪大灭绝事件，可能是由尤卡坦半岛的希克苏鲁伯撞击事件造成，此次灭绝事件造成当时50%物种消失，包含所有的非鸟类恐龙。

2025年，中国发现1.5亿年前“恐龙时代”的政和八闽鸟，改写了鸟类演化历史。

简介

在希腊文中，中生代意为“中间的”+“生物”。中生代介于古生代与新生代之间。由于这段时期的优势动物是爬行动物，尤其是恐龙，因此又称为爬行动物时代。

中生代也是板块、气候、生物演化改变极大的时代。在中生代开始时，各大陆连接为一块超大陆－盘古大陆。盘古大陆后来分裂成南北两片，北部大陆进一步分为北美和欧亚大陆，南部大陆分裂为南美、非洲、印度与马达加斯加、澳洲和南极洲，只有澳洲没有和南极洲完全分裂。中生代的气候非常温暖，对动物的演化产生影响。在中生代末期，已见现代生物的雏形。

中生代的年代为2.51亿年前至6600万年前，开始于二叠纪-三叠纪灭绝事件，结束于白垩纪-第三纪灭绝事件为止，前后横跨1.8亿年。中生代可以分为以下三个纪：

三叠纪：2亿5220万年前到2亿130万年前
侏罗纪：2亿130万年前到1亿4500万年前
白垩纪：1亿4500万年前到6600万年前

中生代的上界限是二叠纪-三叠纪灭绝事件，灭绝了当时的90%到96%的海洋生物，与70%的陆生生物，也是地质年代中最严重的生物大灭绝事件，因此又称为大死亡。

中生代的下界限是白垩纪-第三纪灭绝事件，可能是由尤卡坦半岛的希克苏鲁伯撞击事件造成，此次灭绝事件造成当时的50%物种消失，包含所有的非鸟类恐龙。

环境

植物

中生代植物，以真蕨类和裸子植物最繁盛。到中生代末，被子植物得到了很大的发展，而裸子植物仍占据着重要地位。中生代末发生著名的生物绝灭事件，特别是恐龙类绝灭，菊石类全部绝灭。有人认为生物绝灭事件与地外小天体撞击地球有关，但真正原因有待进一步研究确定。

地质

中生代中、晚期，各板块的漂移加速，在具有俯冲带的洋、陆壳的接触带上俯冲、挤压，导致著名的燕山运动（或称太平洋运动），形成规模宏大的环太平洋岩浆岩带、地体增生带和多种内生金属、非金属矿带。中生代气候总体处于温暖状态，通常只有热带、亚热带和温带的差异。

板块

古生代晚期的大陆位置相当不明确，而科学家已能大致推算出中生代的各大陆位置。在中生代开始时，各大陆连接为一块超大陆－盘古大陆。盘古大陆后来分裂成南北两片，北方的劳亚大陆，与南方的冈瓦纳大陆。各大陆的分裂形成大西洋沿岸的被动大陆边缘，例如美国的东部海岸。

在中生代期间，各大陆逐渐移动到接近现在的位置。劳亚大陆分裂为北美和欧亚大陆，南方的冈瓦纳大陆分裂为南美、非洲、印度与马达加斯加、澳洲和南极洲，只有澳洲没有和南极洲完全分裂。印度在新生代时期与欧亚大陆碰撞、聚合，形成喜马拉雅山脉。

动物

恐龙并非“完全灭绝”，早在侏罗纪就有一部分恐龙飞上了蓝天，身体结构发生了显著的变化，躲过了大灭绝。它们就是今天的各种鸟，鸟类是恐龙的直系后代。爬行动物也并非完全灭绝，有相当一部分爬行动物因为其体形小巧便于藏身，加上它们对环境具有极强的适应能力，从而躲过了那场浩劫，并且一直存活至今。今天，这些爬行动物仍然生活在我们的地球上。它们就是茂密丛林中的伪装高手变色龙，栖息在我们卧室墙壁、天花板上的小型蜥蜴科目——壁虎，令人胆寒的蛇和鳄鱼，还有行动迟缓的乌龟等等。

气候

三叠纪的全球气候较为干旱，季节性变化大，尤其是盘古大陆内部；自石炭纪晚期开始，全球的气候逐渐变得干旱。这段时期的海平面低，可能助长了极端的气温。由于水的比热高，大体积的水体可以稳定气温，尤其是海洋，而邻近大规模水体的陆地气温变化较小。由于盘古大陆的内陆区域离海洋很远，这些地区的气温变化非常大，可能有广大的沙漠。大量的红层与蒸发岩（例如盐），支持这个理论。

在侏罗纪时期，海平面开始上升，原因可能是海底扩张的加速。新形成的海洋地壳，使海平面上升至现今的海拔200米左右。此外，盘古大陆开始分裂，形成特提斯洋。气温逐渐上升、稳定。由于各大陆接邻海洋，沙漠缩小，大气中的湿度增加。

白垩纪的气候状况较不确定，也较多争议。大气层中的二氧化碳含量高，使热带与极区的温度梯度较为平顺，各地区的气温差异不大。平均气温高于现今约10℃。在白垩纪中期，赤道地区的海洋底层温度约为20℃，对于许多海洋生物可能过于温暖，邻近赤道海洋的陆地反而成为沙漠。海洋低层的氧气循环系统，可能因此缓慢、中断。因此，大量的生物有机体无法顺利分解，进而大量堆积，最终沉积成油页岩。

但是，不是所有的现存资料可以支持以上假说。即使全球的气候温暖，极区的冰帽、冰河仍最造成气温的变动；但并没有发现白垩纪有冰帽、冰河存在的证据。定量模型可能无法重建出白垩纪的平坦温度梯度。

在中生代时期，大气层中的氧气含量约12%~15 %，低于现今的20%~21%。某些科学家甚至提出12%的氧气含量，因为这是自然燃烧的最低氧气浓度。但是一个2008年的研究，认为自然燃烧的最低氧气浓度是15%。

主要事件

大灭绝

中生代末发生的白垩纪灭绝事件，导致50%的生物灭绝，包括所有的恐龙。大多学者认为有一颗彗星撞击地球，引起特大气候变化，很多动物，尤其是冷血动物，无法适应低温而灭绝。可是为何当时鳄鱼一类的冷血动物却存活，还是无可解答。

生物演化

中生代早、中期在陆地上是爬行动物的天下，但这时原始哺乳动物和原始的鸟类已经出现，繁盛的被子植物也在这时发展起来。在侏罗纪中晚期，大量带羽毛的恐龙、早期鸟类、现代昆虫的祖先类群和被子植物的出现，表明这个时期是一个重要的变革时期。而中生代晚期的白垩纪末大灭绝让繁盛一时的爬行动物走向了衰落，新的物种开始占据爬行动物空留下来的生态位，一个新的时代——新生代就此诞生。

三叠纪

发生于二叠纪末期的灭绝事件，灭绝当时地球的大部分生物，使许多生物在事件后开始辐射适应。在二叠纪末灭绝事件后数百万年，大型主龙类爬行动物成为中生代的陆地优势动物，包含：恐龙、翼龙类；水中的爬行动物则有：鱼龙类、鳍龙类、海龙类。

时空穿梭到了三叠纪，这时候的地球已经跨入了中生代。相比昔日（古生代二叠纪）它更充满着活活生机，在古海洋，凶猛的食肉性萨斯特鱼龙正捕食着其它海洋猎物，对于它来说，三叠纪的海洋成了它的“免费餐厅”。在整个中生代约占70%的大部分时间，它一直担任着海洋中的重要角色。这时候不存在四大洋。陆地则是由今天世界七大洲全部相连整合在一块的完整联合古陆。加斯马吐龙（生活于三叠纪初,一种庞大的水陆两栖动物,食肉类,为现代鳄鱼和美洲鳄的最早祖先）。在这块泛大陆北部，一支庞大的水龙兽族群正缓缓向南迁徙。这是一种似哺乳爬行类，它们看上去很像三千万年后才出现的恐龙，但是与恐龙不同的是这些早期的似哺乳爬行动物和我们人类的直系祖先——哺乳动物反而更加接近一些，它们与蜥蜴和鳄鱼的关系反倒不是那么密切。当然，它是包括人类在内现代哺乳动物的直系血亲，由二叠纪时期的穴居动物二齿兽进化而来，在二叠纪物种大灭绝时，它因其个体小和具有顽强的生命力加上前肢擅长掘土打洞，从而躲过了那次灾难并且存活了下来。

在森林深处，似乎一个并不起眼的物种注定将要彻底改变未来地球上生物的面貌，并开启一个新的爬行动物时代，为一个有史以来最强盛“帝国”的诞生奠定基石。这个时候正是距今2.4亿年左右。在我们今天的南非密布着广阔的丛林，那儿是食肉动物和食草动物的天堂。在这里，一种身高不到一尺、能后腿站立奔跑、速度敏捷，专以捕杀昆虫为食的小型食肉类——新巴士鳄正繁忙活跃于丛林的各个角落，它发达腿部的髋骨使其具有超强的跳跃能力，既可以准确有效地掠捕飞行中的蜻蜓或其它昆虫，也能够以闪电般的奔跑速度轻易避开食肉天敌的威胁。因小巧的身体加上灵敏不凡的“身手”，让它成为密林中无可比拟的捕食冠军。然而谁也不会想到，在这个早期三叠纪丛林里到处奔跑掠食的小家伙会在未来3700多万年后主宰整个世界，并称霸地球的陆地、天空和海洋。它们就是我们人类今天熟知的中生代地球霸主——恐龙（意为恐怖的蜥蜴）。后世恐龙家族中的王牌杀手霸王龙，还有素食性巨无霸梁龙、腕龙、以及各种大型蜥脚类爬行动物都由当初这个身高不足一尺的小精灵新巴士鳄进化而来。它就是恐龙与鳄类爬行动物共同的祖先。

侏罗纪

时光这时继续穿过三叠纪，进入大约2亿年前的早侏罗纪。自此，“龙行天下”的时代已经开始了。从早侏罗纪一直到晚白垩纪的1.4亿年时间（这几乎是人类在地球上生存时间的150倍），地球一直是“龙的天下”。爬行动物统治着陆地、天空和海洋，它们自由穿行无阻如入无人之境，因为它是当时世界的霸主。就如今天我们人类在地球上的地位一样，属于大地骄子、地球的王者。除了发生重大自然灾难，几乎不可能让它退出地球舞台，更没有机会出现能够替代它的物种。这个时期被称之为爬行动物的黄金时代，也称为——恐龙时代。在那个“龙的世界”里，没有其它任何物种的发展余地和空间，早期哺乳类动物为了自身安全只能生活在地洞里，往往到了夜间才能偷偷摸出来找食物吃。在中生代的侏罗纪，地球的气候条件极其温暖潮湿，一年当中没有四季的概念，只有旱季跟雨季，古大陆版块已经由当初相接拼凑在一块的超大古陆而逐步分裂飘移，并形成了最初四大洋的雏形。中生代的气候条件特别适应植物生长。侏罗纪中晚期，地球上广泛覆盖着极其茂盛的裸子植物和蕨类。这也是素食性恐龙丰盛的食物天堂。每年雨季来临之前，生活在今天南美洲的喙嘴翼手龙都会飞越大西洋来到今天的法国西海岸寻找它的异性进行交配。这时候的大西洋只有300公里宽，雄性翼龙在飞越大洋的途中，会不时的贴近海面啄食海水中跳跃的鱼类来补充体力，而且随时存在被恐怖的海洋杀手滑齿龙吞食的危险。在飞达目的地时，翼手龙已是精疲力竭。往往要休息一个多星期才会去寻觅自己的配偶。

白垩纪

时间大约又划过了将近七千万年，地球到了白垩纪时代，陆地上仍不断上演着“弱肉强食”，两只凶残的霸王龙这时候正在相互争夺撕咬着一头伪君龙。这是今天人们最熟知的白垩纪冷血杀手。由于它超大的体积与强有力颌骨的锋利嚼齿，被它一口咬下的食物相当于一整头强壮公猪的体积份量。然而并非所有的食草恐龙都会成为霸王龙的“盘中餐”，霸王龙奈何不了甲龙。白垩纪晚期的地球气候已较先前恶劣，由于长年干旱，使得大批植类死亡。食草恐龙因为无法找到足够的食物充饥而导致数量锐减。随着素食恐龙的大批消亡，自然食肉恐龙也就断了食物来源。然而“水满则溢，月满则亏”，世间万物一旦发展到顶峰，再往前便是下坡路了。恐龙家族在这个时候已经走到了尽头。大地仿佛预示着未来的某一个时期将会重演一回二叠纪末的“大屠杀”，大约在距今6500万年前，一颗名为“尤卡坦”直径约1公里的小行星撞击在了今天的墨西哥境内。几万颗原子弹威力的爆炸在顷刻间发生。这场“天地大冲撞”毁灭了地球上许多生命，也结束了恐龙时代。

中生代末发生了白垩纪灭绝事件，50%的生物灭绝，包括所有的恐龙。

侏罗纪晚期与白垩纪的气候变迁，造成另一次辐射适应。主龙类的多样性在侏罗纪时期达到高峰，鸟类和胎盘类哺乳动物也开始出现并发展。被子植物在白垩纪早期也开始发展，自热带地区开始出现，白垩纪的全球气温允许被子植物分布到极区。在白垩纪末期，被子植物已经成为许多地区的大型优势植物，若以生物量计算，各地的优势植物仍是苏铁、蕨类，直到白垩纪末灭绝事件的发生。

部分科学家认为昆虫的一些器官相当适合被子植物，尤其是口器，而认为昆虫与被子植物同时开始多样化。但是昆虫的口器的出现时间早于被子植物，也早于昆虫开始多样化的时间，因此昆虫的口器是基于其他原因而演化出现的。

在中生代的进程中，早期的大型动物逐渐减少，而小型动物的数量逐渐增多，包含蜥蜴、蛇、可能还有哺乳类、灵长类的祖先。白垩纪末灭绝事件更加重这种倾向，大型的主龙类消失，而鸟类与哺乳类继续存活至今。

科研成果

2025年，中国国科研人员通过研究政和八闽鸟，发现现代鸟类的体型结构在1.5亿年前的侏罗纪晚期就已出现，将鸟类起源的时间推进到距今1.72亿年—1.64亿年的中侏罗世晚期，改写了鸟类演化的历史。

白垩纪

白垩纪（Cretaceous）位于侏罗纪和古近纪之间，是中生代的最后一个纪，开始于1.43亿年前，结束于6600万年前，历经7700万年左右，是显生宙的最长一个阶段。

白垩纪的概念源自比利时地质学家Jeand'Omalius d'Halloy在1822年建立的地层单位“Terrain Cretace”，Cretace源自拉丁语 creta, 意为“白垩”。该命名基于在英国、法国和比利时广泛分布的一套典型白垩岩地层，这些白色、富含钙质的沉积岩主要由浮游生物壳体堆积而成，在地层学上极具识别性。

白垩纪–古近纪灭绝事件是地质历史中最严重的大规模灭绝事件之一，大量物种灭绝，其中非鸟恐龙、菊石等类群全部灭绝。发生在白垩纪末的灭绝事件，是中生代与新生代界线的重要标志。

白垩纪时期，海洋进一步侵蚀陆地。晚白垩世，现代的海陆格局（七大洲）已有雏形。

白垩纪气候温暖干旱，植物茂密。早白垩世以裸子植物为主，银杏等类群繁盛；晚白垩世被子植物迅速辐射，最终占据主导地位。

白垩纪的恐龙愈发多样，占据各种生态位。众多独特的恐龙曾生活于白垩纪，如著名的霸王龙、体重可达95吨的泰坦巨龙类、孵蛋的窃蛋龙类、四翼的赵氏小盗龙、具膜翼的擅攀鸟龙类。

最著名的飞行古生物莫过于翼龙类。晚白垩世出现了翼展估计达10米、已知最大的飞行动物——风神翼龙。

白垩纪海洋中生活着众多海洋爬行动物，包括鱼龙、蛇颈龙和沧龙。

最早的蛇类、蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也出现了。

简介

基于William Smith和George Bellas Greenhough的地质图，比利时地质学家Jean d'Omalius d'Halloy在法国及周边区域中开展地质填图工作，绘制成图，结果发表于1822年。图中标注为‘Terrain Crétacé’的岩石单元则是如今的白垩系（Cretaceous System，指白垩纪的岩层）的前身。‘TerrainCrétacé’的命名源自白垩（拉丁语creta，英语chalk）——一种灰岩；质地柔软，广泛分布于英国、法国等欧洲国家，是白垩系的标志性岩石，虽然大部分白垩纪岩石不是严格的白垩。

白垩一种超微生物灰岩，由生物碎屑堆积形成，主要由颗石藻和少量钙球组成。这些白垩黏土层可在欧洲大陆与不列颠群岛（尤其是著名的多佛白色峭壁）发现。

白垩纪这一时期形成的地层叫“白垩系”，缩写记为K，是德文的白垩纪（Kreidezeit）缩写。

白垩纪时期的二氧化碳含量比工业时代前高4~10倍，气温高现在14℃。

白垩纪的气候相当暖和。陆地生存着恐龙、翼龙，海洋生存着海生爬行动物、菊石。

白垩纪–古近纪灭绝事件是地质历史时期最严重的大规模灭绝事件之一，包含非鸟恐龙在内的大量物种灭绝。关于此事件的原因，主要有3种假说——撞击假说、火山假说和多因素假说。

其中陨石撞击假说是传播最广的。陨石撞击假说认为是小行星撞击遮蔽天空，引发从植物到植食性与肉食性动物相继绝灭的链式反应，最终组成大绝灭事件。白垩纪–古近纪界线处的全球性铱异常现象与墨西哥的尤卡坦半岛希克苏鲁伯（Chicxulub）陨石坑是小行星撞击事件存在的重要证据。希克苏鲁伯陨石坑直径195公里，是世界上最大的陨石坑之一。

白垩纪分期与时间界线

早期文献将白垩纪分为五个期(stages)，年代从早到晚依次为：Neocomian, 阿普特期（Aptian），阿尔必期（Albian），Turonian和Senonian。后续阿尔必期（Albian）和Turonian中增加塞诺曼期(Cenomanian) 。Neocomian和阿普特期（Aptian）间增加“Urgonian”，后被巴列姆期（Barremian）与部分的阿普特期（Aptian）替代。Neocomian被分为贝里阿斯期(Berriasian)、凡兰吟期(Valanginian)、欧特里沃期(Hauterivian)；Senonian被分为科尼亚克期(Coniacian)、桑顿期(Santonian)、坎潘期(Campanian)和马斯特里赫特期(Maastrichtian)。

1974～1982年，国际上有一个“中白垩事件”组织，活动非常积极，主要是研究白垩纪期的生物地层学、海侵海退、缺氧事件、地磁场倒转、盐类和白垩的形成、南大西洋和莫桑比克峡谷的开裂，以及印度板块从冈瓦纳古陆的分离等课题。

白垩纪中期不是一个确切的地质时代概念，有人从阿普特期算起到桑顿期，多数人则从阿尔必期算起到科尼亚克期。

中白垩统的划分除中东地区外，国际上很少使用。白垩系二分法已沿用了几十年，见于大量的出版物及地质图件上，当前不宜于再改动。

白垩纪分为晚、早两世，共计12期。这一划分方案以海相地层为基础，12期的界线主要基于法国的菊石类。在这12个期中可划分出50 余个高分辨率的菊石带（约 53 个），又以浮游有孔虫和钙质超微化石做为白垩系分期、分带以及洲际对比的重要依据之一。

从晚到早依次如下（单位为百万年（Ma））：

晚白垩世

Ⅰ.马斯特里赫特期Maastrichtian：72.2 ± 0.2 – 66 Ma

Ⅱ.坎潘期Campanian：83.6± 0.2 – 72.2 ± 0.2 Ma

Ⅲ.桑顿期Santonian：85.7± 0.2 – 83.6 ± 0.2 Ma

Ⅳ.科尼亚克期Coniacian：89.8 ± 0.3 – 85.7 ± 0.2 Ma

Ⅴ.土伦期Turonian：93.9 ±0.2 – 89.8 ± 0.3 Ma

Ⅵ.塞诺曼期Cenomanian：100.5± 0.1 – 93.9 ± 0.2 Ma

早白垩世

Ⅰ.阿尔必期Albian：113.2 ±0.3 – 100.5 ± 0.1 Ma

Ⅱ.阿普特期Aptian：121.4 ±0.6 – 113.2 ± 0.3 Ma

Ⅲ.巴列姆期Barremian：125.77 – 121.4 ± 0.6 Ma

Ⅳ.欧特里沃期Hauterivian：132.6± 0.6 – 125.77 Ma

Ⅴ.凡兰吟期Valanginian：137.05± 0.2 – 132.6 ± 0.6 Ma

Ⅵ.贝里阿斯期Berriasian：143.1± 0.6 – 137.05 ± 0.2 Ma

（注：时间依据国际年代地层表(v2024-12)，中译名依据《中国白垩纪综合地层和时间框架》，部分期的中译名有些许差异。）

形成

白垩纪这一时期形成的地层叫“白垩系”，缩写记为K，是德文的白垩纪（Kreidezeit）缩写。

白垩是白垩纪地层的代表性岩石。白垩是一种极细而纯的粉状灰岩，是生物成因的海洋沉积，主要由一种叫做颗石藻（Coccoliths）的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成，在英、法海峡两岸形成美丽的白色悬崖。

白垩不仅发育于欧洲，北美和澳大利亚西部也有分布。

地质结构

北美科学家已经放弃了过去有些作者把下白垩统单独划分出来叫做“科马奇系”的做法，而采取了国际通用标准。

但是，在广大的落基山区，白垩纪海侵是从早白垩世晚期开始的，普遍缺失早、中期沉积。

一，白垩统下部是著名的韦尔登群陆相地层，包括哈斯丁层和韦尔登泥岩两部分；

二，下白垩统上部是绿色砂岩层，包括阿普特和阿尔布两个期的沉积。

上白垩统即狭义的白垩层，包括从赛诺曼期到坎潘早期地层，顶部缺失坎潘中晚期和马斯特里赫特期沉积。

日本学者认为，日本诸岛远离西欧，属不同生物地理区系，与建立在欧洲基础上的国际标准分阶难以直接对比，独立划分海相白垩系为K1～K66个单元，在不同相区，使用不同的地层名称。

陆相白垩系在东亚腹地非常发育，富含石油、煤、盐类等矿产以及各种淡水和陆生动植物化石。

中国仅西藏、新疆喀什地区、黑龙江省东部和台湾岛才有海相白垩系沉积，其余广大地区则不同程度地发育了陆相地层。

中国东部沿海属环太平洋活动带，以红色及杂色岩层夹火山碎屑岩和熔岩为主；西北内陆盆地以杂色沉积岩层为主；西南和华中主要是红色岩层。东北下白垩统下部是含煤岩层，上部是湖相沉积，夹少许油页岩；上白垩统则是著名的含油岩系，与北美情况不同，含煤岩层很少。

我国白垩系生物地层学的研究，自20世纪50年代以来，取得了很大进展，但由于以陆相地层为主，研究基础比较薄弱，至今尚未完成区域性的建组和建阶工作，在各个地区已经建立起来的分层还不能完善地与海相标准分层进行对比。

侏罗–白垩系界线的划分成为长期争论的问题，看来在短期内还难以得到妥善解决。

气候环境

白垩纪的海平面变化大、气候温暖，显示有大面积的陆地由温暖的浅海覆盖。

白垩纪是以欧洲常见的白垩层为名，但在全球其他地区，白垩纪的地层主要由海相的石灰岩层构成，这些海相石灰岩层是在温暖的浅海环境形成。高的海平面会造成大范围的沉降作用，因此形成厚的沉积层。

由于白垩纪的地层厚、时代较近，全球各地常发现白垩纪地层的露头。

白垩纪地层中常见白垩的成分。白垩是由海生颗石藻的钙质外壳微粒（球石粒）沉积而成；颗石藻是种白垩纪常见的藻类。

在欧洲西北部，常发现上白垩纪的白垩沉积层，包含：英格兰南岸的多佛白色峭壁、法国诺曼底海岸、以及低地国家、德国北部、丹麦沿岸。白垩的质地并不坚固，因此这些沉积层的质地松散。这些地层还包含石灰岩、砂质岩。这些地层可发现海胆、箭石、菊石、以及海生爬行动物（例如沧龙）的化石。

欧洲南部的白垩纪地层多为海相地层，主要由石灰岩、与少数的泥灰构成。在白垩纪时期，阿尔卑斯山造山运动还没发生，所以欧洲南部的白垩纪地层当时多为特提斯洋周围的大陆棚。

在白垩纪中期，海洋低层的流动滞缓，造成海洋的缺氧环境。

全球各地的许多黑色页岩层，即是在这段时期的缺氧环境形成。这些页岩层是重要的石油、天然气来源，北海便是如此。

巴列姆阶时期的气候出现寒冷的趋势，这个变化自侏罗纪最后一期就已开始。

高纬度地区的降雪增加，而热带地区比三叠纪、侏罗纪更为潮湿。但是，冰河仅出现高纬度地区的高山，而较低纬度仍可见季节性的降雪。

在巴列姆阶末期，气温开始上升，持续到白垩纪末期。气温上升的原因是密集的火山爆发，制造大量的二氧化碳进入大气层中。

中洋脊沿线形成许多热柱，造成海平面的上升，大陆地壳的许多地区由浅海覆盖着。位在赤道地区的特提斯洋，有助于全球暖化。

在阿拉斯加州与格陵兰发现的植物化石，以及自白垩纪南纬15度地区发现的恐龙化石，证明白垩纪的气温相当温暖。

热带地区与极区间的温度梯度平缓，原因可能是海洋的流动停滞，并造成行星风系的虚弱。分布广泛的油页岩层，以及缺氧事件，可证实海洋的流动停滞。

根据沉积层的研究指出，热带的海水表面温度约为42℃，高于现今约17℃；而全球的海水平均表面温度为37℃。而海洋底层温度高于我们现时的温度约15到20℃。

地形特征

在白垩纪初期，冈瓦那大陆仍未分裂，而后南美洲、南极洲、澳大利亚相继脱离非洲，印度和马达加斯加还连在非洲上。南大西洋与印度洋开始出现。

这些板块运动，造成大量的海底山脉，进而造成全球性的海平面上升。

非洲北边的特提斯洋在变窄。西部内陆海道将北美洲分为东西两部，这个海道在白垩纪后期缩小，留下厚的海相沉积层，夹杂者煤矿床。

在白垩纪的海平面最高时期，地表上有1/3的陆地沉浸于海洋之下。

白垩纪因为黏土层而著名，这个时期形成的黏土层多于显生宙的其他时期。中洋脊的火山活动，或是海底火山附近的海水流动，使白垩纪的海洋富含钙，接近饱和，也使得钙质微型浮游生物的数量增加。分布广泛的碳酸盐与其他沉积层，使得白垩纪的岩石纪录特别多。

北美洲的著名地层组包含：堪萨斯州的海相烟山河黏土层、晚期的陆相海尔河组。其他的著名白垩纪地层包含：欧洲的威尔德（Weald）、亚洲的义县组。

白垩纪末期到古新世早期，印度发生大规模火山爆发，形成的德干地盾。

白垩纪时，南美洲与非洲大陆之间的裂谷迅速张开形成南大西洋，到末期已加宽到约3000千米。北大西洋裂谷位于格陵兰和北美东侧，随着北美洲向西漂移，裂谷在扩大。特提斯海把欧亚大陆与非洲分开，中南欧和中近东的许多国家当时都处于海侵中。

白垩纪时气候比较温暖，未见极地冰盖迹象。当时大部分地区雨量充沛，气候湿润，近海及滨海地带形成丰富的石油、煤、天然气和油页岩矿床，如美国的得克萨斯州、墨西哥、波斯湾、北非和俄罗斯的许多大油田，又如中国松辽平原上白垩统的大庆油田，东北和内蒙古下白垩统的许多大煤田。在一些气候干旱炎热的地区，如中国南方晚白垩世的西南湖群和云梦泽水系，有巨厚的膏盐矿床沉积。此外，在云南白垩纪红层中，含铜砂矿床品位高，规模大，易于开采和冶炼，是中国有名的铜乡。

物种分布

白垩纪早期陆地上的裸子植物和蕨类植物仍占统治地位，松柏、苏铁、银杏、真蕨及有节类组成主要植物群。

被子植物开始出现于白垩纪早期，中期大量增加，到晚期在陆生植物中居统治地位，山毛榉、榕树、木兰、枫、栎、杨、樟、胡桃、悬铃木等都已出现，接近新生代植物群的面貌。

从侏罗纪开始出现的超微化石，其特点随产生层位不同而变化，具有重要的地层学意义，其中除颗石外，还有已经绝灭的微锥石（Nannoconus）、楔形石（Sphenolithus）等。

脊椎动物中爬行类从极盛走向衰落，主要代表有暴龙（霸王龙）、古魔翼龙、青岛龙等。

侏罗纪以前的硬鳞鱼被真骨鱼所代替。海洋无脊椎动物中浮游有孔虫异军突起，成为划分对比白垩纪中、晚期海相地层的重要依据，底栖大型有孔虫中也出现了许多标准化石。菊石和箭石演化迅速而明显，分布广泛，是传统的划分阶和带的标准化石。

群生底栖的固着蛤类（Rudistids）可形成礁体,为典型的暖水动物群，在中国西藏和南疆上白垩纪地层中均有发现。海胆在特提斯海中颇为繁盛，有少数标准种属。珊瑚和腕足动物在白垩纪居于次要地位。

淡水无脊椎动物也很丰富，如甲壳类的介形虫和叶肢介演化迅速，软体动物中的螺和蚌分布广泛，还有昆虫与淡水轮藻化石，它们中的许多种属都可以成为划分对比陆相地层的标准化石，在地质填图、石油和煤等矿产资源勘探中起重要作用。

中国早白垩世的植物地理分区非常明显，根据对孢子花粉的研究，境内至少存在两个明显差异的孢粉植物群。

(一)无缝双囊粉类–无突肋纹孢（Disacciatrileti-Cicatricosisporites）植物群。分布于北方区,主要包括东北和华北北部地区。这里植物繁茂，尤其是松科、罗汉松科和海金砂科等植物，形成丰富的煤藏。也说明这里是温暖潮湿气候带。

(二)克拉梭粉–莎草蕨孢（Clas-sopollis-Schizaeoisporites）植物群。分布于南方区,多产出于含膏盐沉积的红色地层，反映出当时较为炎热而干旱的气候环境。在北纬40°～50°之间，存在着一个呈北西西-南东东方向的条状过渡带,南北植物群发生混生现象。从全球分布来看，中国南、北两个植物区与干旱带和湿亚热带的情况相当。

植物

白垩纪早期，以裸子植物为主的植物群落仍然繁茂，而被子植物的出现则是植物进化史中的又一次重要事件。

白垩纪有了可靠的早期被子植物，到晚白垩纪晚期被子植物迅速兴盛，代替了裸子植物的优势地位，形成延续至今的被子植物群，诸如木兰、柳、枫、白杨、桦、棕榈等，遍布地表。

被子植物的出现和发展，不仅是植物界的一次大变革，同时也给动物以极大的影响。被子植物为某些动物，如昆虫、鸟类、哺乳类，提供了大量的食料，使它们得以繁育；从另一方面看，动物传播花粉与散布种子的作用，同样也助长了被子植物的繁茂和发展。

开花植物（被子植物）在白垩纪开始出现、散布，但直到坎潘阶才成为优势植物。蜜蜂的出现，有助于开花植物的演化，开花植物与昆虫是共同演化的实例。同时，榕树、悬铃木、木兰花等大型植物开始出现。

一些早期的裸子植物仍继续存在，例如松柏目。南洋杉与其他松柏繁盛并分布广泛，而本内苏铁目在白垩纪末灭亡。

早白垩世仍以裸子植物中的苏铁类、本内苏铁类、银杏类和松柏类为主，真蕨类仍然繁盛。

从早白垩世晚期兴起的地被子植物到晚白垩世得到迅速发展，逐渐取代了裸子植物而居统治地位。本纪初期出现了被子植物，以后逐步发展。菊石和恐龙、翼龙、鱼龙、蛇颈龙等则由繁盛逐步趋于绝灭，哺乳类和鸟类成为新兴地动物类群。

陆栖动物

白垩纪恐龙种类达到极盛，这时候最著名的恐龙是霸王龙，而当时海洋中巨大凶猛的爬行动物并不亚于霸王龙，其中混龙类的上龙和海生蜥蜴类的沧龙身长可超过15米，比我们认识的逆戟鲸和大白鲨都大。

白垩纪海洋中造礁的厚壳蛤达到极盛，一度取代珊瑚成为主要的造礁生物，使现代类型的珊瑚礁中断了将近七千万年。到大约六千七百万年前白垩纪结束时，这些海洋和陆地上的动物大量灭绝，只有少量残存在。

中生代许多盛行和占优势的门类，如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等，后期相继衰落或绝灭，新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等有所发展，预示着新的生物演化阶段新生代的来临。脊椎动物中的爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛，代表有暴龙、翼龙、青岛龙等，随后走向衰落。

白垩纪末，恐龙、菊石和其他生物类群大量绝灭。引起这次生物大规模绝灭的原因，有许多争论。

有人认为是宇宙中的一颗巨大流星体撞击地球所致，其依据是在白垩系和第三系界线上粘土岩中铱元素含量异常高。

动物界里，哺乳动物还是比较小，只是陆地动物的一小部分。陆地的优势动物仍是主龙类爬行动物，尤其是恐龙，它们较之前一个时期更为多样化。

翼龙目繁盛于白垩纪中到晚期，但它们逐渐面对鸟类辐射适应的竞争。在白垩纪末期，翼龙目仅存两个科左右。

鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的类群。白垩纪早期鸟类开始分化，并且飞行能力及树栖能力比始祖鸟大大提高。我国古生物学家发现的著名的“孔子鸟”就是早白垩世鸟类的代表分子。

白垩纪末，地球上的生物经历了又一次重大的灭绝事件：在地表居统治地位的爬行动物大量消失，恐龙完全灭绝；一半以上的植物和其他陆生动物也同时消失。究竟是什么原因导致恐龙和大批生物突然灭绝？这个问题始终是地质历史中的一个难解之谜。普遍被大家接受的观点是陨石撞击说。引人注目的是，哺乳动物是这次灭绝事件的最大受益者，它们度过了这场危机，并在随后的新生代占领了由恐龙等爬行动物退出的生态环境，迅速进化发展为地球上新的统治者。中国辽宁省发现了大量的白垩纪早期小型恐龙、鸟类、以及哺乳类。这里发现的多种手盗龙类，被视为恐龙与鸟类间的连结，其中包含数种有羽毛恐龙。

昆虫在这个时期开始多样化，并发现最古老的蚂蚁、白蚁、鳞翅目（蝴蝶与蛾）。芽虫、草蜢、瘿蜂也开始出现。

海生动物

海洋里，我们认识的鳐鱼、鲨鱼和其他硬骨鱼也常见了。海生爬行动物则包含：生存于早至中期的鱼龙类、早至晚期的蛇颈龙类、白垩纪晚期的沧龙类。

杆菊石具有笔直的甲壳，属于菊石亚纲，与造礁生物厚壳蛤同为海洋的繁盛动物。黄昏鸟目是群无法飞行的原始鸟类，可以在水中游泳，如同现代䴙鷉。有孔虫门的球截虫科（Globotruncanidae）与棘皮动物（例如海胆、海星）继续存活。在白垩纪，海洋中的最早硅藻（应为硅质硅藻，而非钙质硅藻）出现；生存于淡水的硅藻直到中新世才出现。对于造成生物侵蚀的海洋物种，白垩纪是这些物种的演化重要阶段。

灭绝事件

剧烈的地壳运动和海陆变迁，导致了白垩纪生物界的巨大变化，中生代许多盛行和占优势的门类（如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等）后期相继衰落和绝灭，新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等都有所发展，预示着新的生物演化阶段——新生代的来临。

爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛，继续占领着海、陆、空。鸟类继续进化，其特征不断接近现代鸟类。哺乳类略有发展，出现了有袋类和原始有胎盘的真兽类。鱼类已完全的以真骨鱼类为主。

白垩纪的海生无脊椎动物最重要的门类仍为菊石纲，菊石在壳体大小、壳形、壳饰和缝合线类型上远较侏罗纪多样。白垩纪时南方古大陆继续解体，北方古大陆不断上升，气候变冷，季节性变化明显。杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中存活，可能因为它们的食性较多变化。白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物。哺乳动物与鸟类借由以昆虫、蚯蚓、蜗牛等动物为食，而在K-T事件中存活，而这些动物则以死亡的植物与动物为食。科学家假设，这些生物以生物的有机碎屑为生，因此得以在这次植物群崩溃的灭绝事件存活。

在这次灭绝事件存活下来的生物中，最大型的陆地动物是鳄鱼与离龙目，是半水生动物，并可以生物碎屑为生。现代鳄鱼可以食腐为生，并可长达数月未进食；幼年鳄鱼的体型小，成长速度慢，在头几年多以无脊椎动物、死亡的生物为食。这些特性可能是鳄鱼能够存活过白垩纪末灭绝事件的关键。

白垩纪是地球上海陆分布和生物界急剧变化、大西洋迅速开裂和火山活动频繁的时代，后期地势低平发生了广泛的海侵。晚白垩世被子植物代替裸子植物在陆上占优势，是植物界的一大变革。动物界在白垩纪末才发生重大变化，恐龙、菊石和其他许多生物类群大量灭绝，预示着新生代即将开始。对引起这次大规模生物灭绝的原因，在国际科学界展开了热烈的争论。颇为流行的“地外事件”学说认为，地球上一些地方，白垩-第三系界线上的粘土岩中铱元素异常高含量，是宇宙中一颗巨大的流星碰撞地球产生的类似核冬天效应的结果，据此，在世界各地确定白垩-第三系界线时，铱异常就是一条重要原则。但是，对“地外事件”持怀疑和反对意见的人也不少，他们认为，白垩纪末生物大规模灭绝是逐渐发生的，是生态改变的结果，而不是一次简单的天外来客撞击地球所引起的灾难。

白垩纪（英语：Cretaceous Period）是地质年代中中生代的最后一个纪，长达7000万年，是显生宙的最长一个阶段。

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，约1亿3700万年（误差值为400万年）前至6500万年前（误差值为30万年）。白垩纪-第三纪灭绝事件是地质年代中最严重的大规模灭绝事件之一，包含恐龙在内的大部分物种灭亡。

如同其它古远的地质时代，白垩纪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。在侏㑩纪与白垩纪之间没有灭绝事件或生物演化的特点，可以明确分开两个年代。白垩纪结束的时间定的比较准，是在6550万年前左右（有科学家估计为6590万年前），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，在今墨西哥犹加敦半岛附近有一个大坑。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。但是这个理论有争议。

古生物发现

2014年9月15日，自贡恐龙博物馆与中国地质大学专家对泸州市叙永县大石乡境内新阳、龙井两村发现的恐龙足迹进行实地考察研究，结论为距今约一亿年白垩纪时期的三个种类恐龙足迹。

2022年，山东省诸城市恐龙文化研究中心工作人员在春季野外化石勘察过程中，在诸城市的主要化石遗迹区新发现一处较为完整的水波纹遗迹化石和一些大型恐龙足迹化石。该化石遗迹区地质地貌发育及保存比较完整，经过对周围岩层沉积和遗迹化石点周围地层岩层特征对比分析，初步断定为早白垩世地质地层。

2022年01月，台州临海发现距今1亿多年白垩纪鱼化石，最大块化石里是一整条栩栩如生的鱼。

2025年6月12日，中国地质大学（北京）研究团队宣布，在广东省肇庆市怀集县首次记录华南白垩纪地层的哺乳形类及恐龙足迹组合。其中，新发现的哺乳形类足迹长度仅为1.8厘米。

研究进展

2020年3月份美国地理学会的期刊《古海洋学和古气候学》上一项新研究说，白垩纪晚期的软体动物贝壳化石透露出一个秘密：恐龙时代结束时，地球自转比今天快，每年地球要自转372次，而目前是365次。这意味着白垩纪的一天，仅持续23个半小时。

2023年8月，在巴彦淖尔古生物化石保护研究所与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所开展古生物化石调查过程中，工作人员在乌拉特后旗巴音满都呼恐龙化石保护区发现一件白垩纪蜥蜴类头骨化石。

2023年10月，“巅峰使命”卓奥友峰科考古生物分队在距今7000万年的白垩纪末期地层中，科考队员发现异形菊石，描绘出第五次生物大灭绝前一些生物类群已发生遗传紊乱。

2025年9月，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林团队与沈阳师范大学和内蒙古西鄂尔多斯国家级自然保护区管理局合作，发现并研究了白垩纪奔跑速度最快的兽脚类恐龙行迹，速度可达45km/h，为深入了解中型兽脚类恐龙的奔跑能力提供了最新的实证。这一研究成果以中英文形式发表在《中国科学：地球科学》和SCIENCE CHINA Earth Sciences上。

2025年9月，研究人员在阿根廷巴塔哥尼亚中南部发现一个新的兽脚类恐龙化石，鉴定为大盗龙科新属种，命名为卡氏华金盗龙（Joaquinraptor casali）。其正模标本是目前保存最完整的大盗龙类标本之一；标本下颌骨间夹着一个鳄形类右肱骨，可能说明华金盗龙偶尔会捕食鳄形类。华金盗龙被认为是该地区的顶级捕食者，生活在晚白垩世马斯特里赫特期，约为7200万至6600万年前，是全球生活时代最晚的大盗龙类之一，可能一直存活至白垩纪-古近纪界线。相关成果发表于《自然—通讯》（Nature Communications）。

新生代

新生代（距今6500万年，Cenozoic Era）是地球历史上最新的一个地质时代。随着恐龙的灭绝，中生代结束，新生代开始。新生代被分为三个纪：古近纪和新近纪和第四纪。总共包括七个世：古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世和全新世。这一时期形成的地层称新生界。新生代以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征，由于生物界逐渐呈现了现代的面貌，故名新生代，即现代生物的时代。

地质特征

新生代有地球历史6500万年的地质时代。是继古生代、中生代之后最新的一个代。新生代形成的地层称新生界。1760年，G.阿尔杜伊诺把岩石分成3个纪：第一纪为结晶岩；第二纪为含化石的成层岩石；第三纪是半胶结的层状岩石，常含海相贝壳。1829年，J.德努瓦耶研究巴黎盆地时，把地层之上的松散沉积层称为。第一纪、第二纪已废弃，第一纪大致相当，第二纪相当古生代和中生代。新生代包括古近纪、新近纪和第四纪，古近纪、又分为古新世、始新世、渐新世，新近纪又分为中新世、上新世；第四纪又分为更新世、全新世。

新生代开始时，地球上的海、陆分布比现代大，古欧亚大陆比现代小；古中国和古印度为古地中海所隔，古土耳其和古波斯为古地中海中的岛屿，这些陆块尚未与古欧亚大陆连接；红海尚未形成，古阿拉伯半岛是古非洲的一角；古南美洲和古北美洲相距遥远，而古北美洲与古欧亚大陆接近，有时相连。

新生代开始后，地表各个陆块此升彼降，不断分裂，缓慢漂移，相撞接合，逐渐形成今天的海陆分布。印度与亚洲大陆结合发生在距今5000万年前的始新世；喜马拉雅山耸起则是200～300万年的事，与此同时或稍早，欧洲升起了阿尔卑斯山，美洲升起了落基山。古近纪气候较此前的冷，晚始新世和渐新世南极大陆出现小型冰盖，中新世中期那里形成的冰盖已相当于现代的2/3，更新世初北半球出现格陵兰冰盖，其后200万年间曾有多次冰期，冰川曾见于几个大陆。

地质运动

构造阶段

新生代包括第三、第四纪。中生代侏罗纪至第四纪以前称阿尔卑斯构造阶段，而第三纪这一阶段称为新阿尔卑斯构造阶段。

1.地壳发展由活动趋向稳定，两大地槽继续向地台发展

新生代地壳发展主要方面由活动趋向隐定，大地构造轮廓和古地貌逐步接近现代状况，从活动区发展来看具有明显的三个阶段。

（1）第三纪早期，中生代以来两个活动区还在继续活动。

从欧洲阿尔卑斯山部分地区，亚平宁山、喜山地区，地壳还处于活动状态，表现为横亘东西的大海槽——古地中海（特提斯）地槽。环太平洋地槽，紧靠中生代褶皱带外侧（太平洋一侧），还在不断下陷，处于非常活跃的地槽阶段，以及相邻的大陆（西欧、俄罗斯南部、非洲北部、北美东部）等明显下沉引起全球性的海侵，因此早第三纪海侵是新生代以来最大的一次海侵。

（2）第三纪晚期和第三纪末，由于喜山运动的影响又发生了新的变化。古地中海强烈褶皱返回，横亘东西的山脉取代了昔日的海洋，从北非的阿特斯、欧洲的比利牛斯、阿尔卑斯、喀尔巴仟，东延至高加索、喜马拉雅，成为地球上最年轻的山系，第三纪末，喜马拉雅山就已高出海面5000米了。残存的地中海及东南亚一带仍为海槽。

（3）第三阶段，喜山运动后第四纪以来。喜马拉雅地区继续上升，成为世界最高峰，青藏高原也因喜山上升而隆起，南带至今仍处于活动状态。

环太平洋地槽内带不断隆起，安第斯山继续隆起，东北也相继上升，活动区推移至如今的海沟，西太平洋群岛进一步发展，台湾脱水而出。

2.地壳发展由稳定又重新趋向活动——进化到地洼发展新阶段

印支运动后地壳发展进入到地洼初动期阶段，燕山运动后进入到极烈期，喜山运动后活动性仍继续发展，因此新生代是地壳的回春期。

（1）大规模的断裂活动和断块活动。断裂活动有一些继承中生代的断裂，另一些是新生的。断块活动，是指几组断裂切割一个地区，使其隆起或下陷的一种断裂组合活动。如庐山经断块活动被抬升，华北平原、汾河、渭水流域断裂后则下陷，前者称断隆、断块山，后者称断陷盆地。这些断裂活动至中生代以后又比较活跃，表现强烈。

（2）规模较大的岩浆活动。伴随大规模的断裂活动，出现广泛的岩浆活动，以喷发为主。例如德干高原玄武岩、东北五大连池、台湾、海南、福建、浙江、云南等地，新生代以来都发生了强烈喷发。

（3）加里东及海西阶段的一些古老褶皱带在新生代以来也重新活动，表现强烈的上升及断陷下沉，形成巨大的山系和巨大的深坳盆地。

我国西部及中亚地区大型盆地和巨大山脉相间的自然地理景观都是因此形成。新疆的三山两盆、欧洲的莱茵地堑便是一例。

气候变化

早第三纪世界气候分带已经明显，许多地方出现反映不同气候的沉积物，在时间上和空间上相互交替出现。
晚第三纪气候分带与如今十分相似，北半球干燥区呈南西西——北东东方向延伸，西风带已经形成。
第四纪以来，干湿及冷暖交替的波动气候，出现冰期和间冰期，以及东亚季风的形成和发展。
在冰期干冷气候条件的特殊环境下，出现第四纪黄土堆积。
冰期和干冷气候，也促进了生物的发展，第三纪末，第四纪初地球上古人类出现。
黄土堆积、第四纪冰期、古人类出现被称为第四纪以来三件重大地质事件。

中国地貌

我国现代构造和地貌，晚古生代海西运动后已初步形成轮廓，中生代燕山运动以后基本奠定基础，喜山运动则完成了现时构造和地貌轮廓。

（1）第三纪喜山运动以前，我国大陆轮廓就已基本形成，山川交错、盆地相间的地理景观。西北地区形成大型盆地，如塔里木、准噶尔、柴达木等盆地。东部地区由于大陆与洋壳的挤压，产生北东——南西；北北东——南南西的山系。隆起区仍继续上升，下陷盆地仍在下降，第三纪沉积物，厚度可达5000米以上，例如洞庭盆地。

（2）第三纪末的喜山运动，喜马拉雅海槽上升为5000米以上的山地，台湾也脱水而出。至此，基本造就了我国现时地貌轮廓。同时喜山运动，伴随大量的火山喷发。

（3）喜山运动后，地壳发展进入第四纪时，新构造运动表现仍十分强烈。

① 在地貌上，山脉隆起、盆地下沉的地貌景观得到加强。青藏高原跃居为世界屋脊，珠峰成为世界第一高峰。根据有些资料，西藏高原、云贵高原，第四纪以来上升了1～2千米以上，喜山上升了3000米以上。

盆地下降，如华北平原第四纪下降达1000米以上，沿海地区最多的曾发生七次海侵。我国洞庭凹陷下降也在100米以上。太平洋西部南海珊瑚岛礁厚度也达200米以上。

②由于升降运动伴随的断裂运动。西藏高原周围断裂分割，使高原抬升。天山、祁连山、秦岭等地，因升降成为高山，山岭之间相对下降形成河谷或湖泊。

时代划分

新生代(Cenozoic Era)约开始于六千七百万年前，延续至今。新生代时地球的面貌逐渐接近现代，植被带分化日趋明显，哺乳动物，鸟类，真骨鱼和昆虫一起上统治了地球。新生代可划分为第三纪和第四纪，第三纪又可分为古近纪和新近纪。

第三纪

第三纪(Tertiary Period)可划分为古新世(Palaeocence Epoch)，始新世(Eocene Epoch)，渐新世(Oligocene Epoch)，中新世(Miocene Epoch)和上新世(pliocene Epoch)。古新世，始新世和渐新世合称老第三纪，老第三纪一直延续到二千五百万年前，那时的植被以森林为主，大地上漫步着一类巨大的食肉鸟类-不飞鸟，海洋中则以巨大的有孔虫为特征。踝节目，钝脚目，恐角目，裂齿目，肉齿目和奇蹄目的早期种类雷兽，古兽，跑犀和两栖犀等，新大陆有焦兽目，异蹄目和闪兽目等。还有很多现存哺乳动物的祖先类型也可以追溯到这时，如始祖马，始祖象等。新第三纪包括中新世和上新世，当时海洋中大型的有孔虫已经灭绝，六射珊瑚大量发展，形成大型珊瑚礁。陆地上则开始出现大草原，适应以禾草为食的新型食草动物开始繁盛，大地的面貌更加接近如今。新第三纪时的动物种类是历史上最多的，各种犀牛和古象等在这时候达到全盛，森林中还有各种古猿。

第四纪

第四纪(Quatrernary Period)可划分为更新世(Pleistocene Epoch)和全新世(Holocene Epoch)，开始于大约二百万或三百万年前，具体时间并未确定，如今也是第四纪。第四纪有两件大事，一件是发生大规模的冰期，一件是人类和现代动物的出现。更新世大约就是全球范围出现冰川作用的时期，又有“冰川时代”之称，冰期和间冰期不断交替，对应气候寒冷和温暖时期的交替。没有冰川的地区，则有潮湿和干旱时期的交替，称为“洪积期”和“间洪积期”，更新世又称“洪积世”。亚马孙广袤的热带雨林在干旱时期曾经退缩成岛状。更新世时动植物受到巨大的影响，许多如今的动物地理和植物地理现象皆源于此，而在我国南方动物群则一直比较稳定，大熊猫-剑齿象动物群持续了很长时间。在大约一万年前最后一次冰川消退之后，就进入了全新世，或称“冰后期”，又称“冲积世”。全新世开始时人类进入农业文明时期，对自然的影响日趋扩大，进入工业文明以后，更是改变了整个地球的面貌，由于人类活动造成的生物灭绝和生态系统的破坏，比以往任何时期都要严重。

新生代开始时，中生代占统治地位的爬行动物大部分绝灭，繁盛的裸子植物迅速衰退，为哺乳动物大发展和被子植物的极度繁盛所取代。因此，新生代称为哺乳动物时代或被子植物时代。哺乳动物的进一步演化，适应于各种生态环境，分化为许多门类。到第三纪后期出现了最高等动物——原始人类。原始人类起源于亚洲或非洲。

矿产资源

新生代的矿产主要有第三纪红色盆地的膏盐、油气和煤。例如湖南盐井的盐和石膏、乌克兰钾盐。伊朗的油气主要产于第四纪，美国落基山煤田，部分产于第三纪。第四纪主要是现代盐湖（西北、内蒙等盐湖）及砂矿、金刚石、砂金、金红石等砂矿床。此外有海岛上的鸟粪磷矿床。

第四纪

第四纪是新生代最新的地质纪，涵盖更新世与全新世，国际通用下界为距今258万年。该名称由法国学者儒勒·迪斯努瓦耶于1829年提出。第四纪以冰期与间冰期交替为特征，竺可桢研究显示欧洲和北美洲北部经历了四次冰河期：第一冰河期距今30万年至27万年，第四冰河期结束于1.5万年前。该时期哺乳动物发生属种更替，更新世早期出现真象、真马、真牛，全新世面貌接近现代动物。人类在第四纪完成从猿到人的演化，周口店猿人洞等地发现早期智人活动印记。中国第四纪地层以冰川、河流沉积为主，李四光识别出鄱阳、大姑、庐山与大理四个亚冰期。全球海平面因冰川进退波动明显，末次冰盛期海岸线较现今东移约600公里。

名称由来

第四纪这个名称最早是意大利地质学家乔万尼·阿尔杜伊诺（Giovanni Arduino）于1759年研究波河河谷沉积情况时提出的。1829年，法国地质学家儒勒·迪斯努瓦耶（Jules Desnoyers）引用了这个定义。他在研究塞纳河低地的沉积层时发现了一层比新近纪更新的岩层。这个岩层一直延伸到地表。

第四纪的时期基本上与最近的冰河期（冰川回退期）相符。另一种分法是将300万年前北极结冰的开始作为第四纪的开始，这样的话上新世的最新的一部分也算作第四纪了。也有人不承认第四纪的存在，而将它看作第三纪的一部分。

第四纪的260万年中人类已经存在。在这段时间里板块运动小于100千米，因此可以被忽略。在这段时间里气候不断变化，冰河期与间冰期交换。在冰川期中冰川可以一直延伸到纬度40度的地方。在这段时间里只有很少新的动物种类产生（可能因为这段时间还比较短），在更新世末期，在北半球有不少哺乳动物（剑齿虎、猛犸、乳齿象、雕齿兽）灭绝。马科、骆驼科在北美洲灭绝。

中国地理学家竺可桢指出，第四纪欧洲和北美洲北部经历了四个冰河期和四个间冰期：第一冰河期距今30万年至27万年；第二冰河期距今20万年至18万年；第三冰河期距今13万年至10万年；第四冰河期距今6万5千年至1万5千年。

地质年代

6500万年前那次生物大灭绝后，地球进入了新生代。新生代是地球历史的最新阶段，而第四纪是新生代最后一个纪。第四纪还可以分为更新世、全新世等。关于其下限一直存在争议，支持较多的有1.8Ma和2.6Ma。虽然国际地层委员会推荐的第四纪的下界年龄为1.80Ma，但是由于2.6（开始认为为2.48）Ma是黄土开始沉积的年龄，因而我国地质学家，尤其是第四纪地质学家基本都采用后者。国际地层委员会公布的国际年代地层表（International Chronostratigraphic Chart）中使用的第四纪下界为2.58Ma。这一时期形成的地层称第四系。第四系一名是法国学者J.德努瓦耶于1829年提出的（见新生代）。

从第四纪开始，全球气候出现了明显的冰期和间冰期交替的模式。第四纪生物界的面貌已很接近于现代。哺乳动物的进化在此阶段最为明显，而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。

哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征，与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。到了第四纪的后一阶段——全新世，哺乳动物的面貌已和现代基本一致。大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的。古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具，特别是制造石器。从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物，劳动创造了人类。另一个主要特点是人能直立行走。从古猿开始向人的方向发展的时间，一般认为至少在1000万年以前。

第四纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛，两栖类和爬行类变化不大。

高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化，逐渐形成寒带、温带、亚热带和热带植物群。微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要。第四纪包括更新世和全新世，相应地层称更新统和全新统。第四纪下限的确定，意见分歧较大。1948年第十八届国际地质大会确定，以真马、真牛、真象的出现作为划分更新世的标志。陆相地层以意大利北部维拉弗朗层，海相以意大利南部的卡拉布里层的底界作为更新世的开始。中国以相当于维拉弗朗层的泥河湾层作为早更新世的标准地层。其后，应用钾氢法测定了法国和非洲相当于维拉弗朗层的地层底界年龄约为180万年。因此，许多学者认为第四纪下限应为距今180万年。1977年国际第四纪会议建议，以意大利的弗利卡剖面作为上新世与更新世的分界，其地质年龄约为170万年。对中国黄土的研究表明，约248万年前黄土开始沉积，反映了气候和地质环境的明显变化，认为第四纪约开始于248万年前。还有学者认为，第四纪下限应定为330～350万年前。

地层划分

第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广，除岩石裸露的陡峻山坡外，全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积物形成较晚，大多未胶结，保存比较完整。第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等。

时期特征

人类出世

第四纪是人类出世并迅速发展时代，人类的发展经历了以下主要阶段：

早期猿人阶段（2百万年-1百75万年前）：能人（Homo habilis）在东非坦桑尼亚出现，这可能是早期的直立猿人（Homo erectus）。
晚期猿人阶段（1百万年前）：直立猿人（homo erectus）从非洲扩散到中国、爪哇，最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人。
早期智人阶段（50万年前）：智人（Homo sapiens）在非洲出现并迁移到欧洲。
晚期智人（新人）阶段（25万年-3万5千年前）：现代人（Homo sapiens sapiens）在非洲南部出现，约5万年前，现代人类分布到中东地区，到3万5千年前，现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人（Cro-Magnon）。
在更新世晚期，大约3万-2万年前，现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后，现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆，并且成为唯一生存的人科动物（hominids）。

生物进化

第四纪生物与第三纪相比，在分布和组成上发生了明显的变化。哺乳动物与上新世相比有很大进化，如欧洲及邻近的亚洲部分现生的119个种中只有6个在上新世生存过。植物界的进化比较缓慢，西北欧的植物约80%在第四纪开始时即已存在。第四纪冰期时，大陆冰盖向南扩展，动植物也随之向南迁移。间冰期期间动植物向北迁移。冰期和间冰期植被带的移动范围最大可达纬度30°，在地层剖面中可明显地看到喜冷和喜暖动植物群的交替现象。第四纪后期，大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。在北美，大型哺乳动物的属有70%绝灭，欧洲和非洲比例小得多。这一大规模绝灭发生于距今15000～9000年。发生大规模绝灭的原因主要是人类的狩猎活动，其次是自然环境的变迁。第四纪不同时期出现不同的动物群。欧洲早更新世具代表性的是维拉弗朗动物群，出现了真马、真牛、真象；中更新世以克罗默尔动物群为代表；晚更新世时出现了许多极地动物。北美早更新世有布朗克动物群，中更新世有伊尔文顿动物群，晚更新世有兰错伯累动物群。中国北方则有早更新世泥河湾动物群，中更新世周口店动物群，晚更新世萨拉乌苏动物群。

地震火山活跃

第四纪的构造运动属于新构造运动。在大洋底沿中央洋脊向两侧扩张。对太平洋板块移动速度测量表明，平均每年向西漂移最大达到11厘米，向东漂移6.6厘米。陆地上新的造山带是第四纪新构造运动最剧烈的地区，如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等。地震和火山是新构造运动的表现形式。地震集中发生在板块边界和活动断裂带上，如环太平洋地震带、加利福尼亚断裂带、中国郯庐断裂带等。火山主要分布在板块边界或板块内部的活动断裂带上。中国的五大连池、大同盆地、雷州半岛、海南、腾冲、台湾等地都有第四纪火山。

冰川运动

第四纪大冰川期，距今约200万年。地球史上次大冰川期。冰川的发生是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体。由降落在雪线以上的大量积雪，在重力和巨大压力下形成，冰川从源头处得到大量的冰补给，而这些冰融化得很慢，冰川本身就发育得又宽又深，往下流到高温处，冰补给少了，冰川也愈来愈小，直到冰的融化量和上游的补给量互相抵消。一般冰川为舌状，冰川面往往高低不平，有的地方有深的裂口，即冰隙。冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。第四纪时欧洲阿尔卑斯山山岳冰川至少有5次扩张。在我国，据李四光研究，相应地出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里，占地球陆地总面积的11%。我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山（北坡）、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区，总面积约57069平方公里。

海平面升降

第四纪期间由于气候变化、地壳运动等原因引起的海平面升降。包括绝对变化和相对变化两方面含义。如今的研究多从相对变化入手，即以陆地为基准，按不同时期海平面与陆地基准的相对高度关系来判别海平面的变动。其变化原因很多。1841年麦克拉伦（C.Maclaren）首先提出更新世海平面的振荡性，认为海平面变化是气候变化所致，并称之为冰川型海面变化。1865年杰米森（T.Jamieson）提出冰川均衡运动理论，认为气候变化引起冰盖消长，使地壳发生变形。他将海平面变化曲线主要归结于区域构造运动的性质和幅度，以及沉积物压缩性等原因。1906年，休斯（E.Suess）提出（全球）海面升降（eustasy）理论，认为沉积物增加会引起全球性海面上升；地壳沉降形成洋盆时，则引起海面下降。意指，海进和海退是洋盆容积变化的结果，全球性海面变化并不包括海水量的增减。20世纪50年代末至70年代早期，海平面变化研究工作迅速地由定性阶段发展到定量阶段。大量14C数据表明，最后一次冰川作用始于70000年前，距今18000年左右达到最盛期，约止于10000年前。冰川最盛期的最低海面位置，随着冰盖厚度研究的深入而有较大进展：1950年以前估算值为-100米左右；1969年弗林特（R.F.Flint）根据1953年以后南极大冰盖厚度，修正为-132米

中国黄、东海大陆架，距今15000年前的最低海面为-150～-160米。对全新世早期海平面迅速上升运动，已获得比较一致的看法；对近6000多年来的海面变化，主要有3种不同的观点：

① 大西洋期结束时海平面比如今高约3米；

② 全新世不存在高海面；

③ 3600年来海平面是稳定的。

有人从地球流变学观点出发，认为地球是粘弹性体，冰盖消长引起的冰川均衡作用（glacio-isostasy）对远距离地区也是重要的；冰盖消长引起的洋盆水体积变化，——水力均衡运动（hydro-isostasy），对海底也有作用；地球内部和表面质量的重新分布造成大地水准面变形：大地水准面—海面变化（Geoided eustasy）。克拉克（J.A.Clark，1980）提出的粘弹性地球体海面变化数值模型，将世界大洋划分为6个具有不同海面变化曲线带，认为全球不存在统一的海平面曲线，这为研究全新世海面变化提出新的思路。

气候状况

第四纪时，地球气候出现过多次冷暖变化，240万年以来至少经历了24个气候旋回。晚新生代冰期开始于距今1400～1100万年前，但在第四纪才出现冰期和间冰期的明显交替。冰期极盛时，北半球高纬地区形成大陆冰盖，格陵兰冰盖覆盖了格陵兰和冰岛，劳伦大冰盖掩埋了整个加拿大，并向南延伸至纽约、辛辛那提一带。欧洲将近一半被斯堪的纳维亚冰盖覆盖。西伯利亚冰盖则占据了西伯利亚北部地区。

矿物沉积

第四纪沉积富集了各种砂矿、盐湖化学沉积、泥炭和少量褐煤。世界上一些重要的稀有金属多来自滨海和河流沉积中的第四纪砂矿，如沙金矿、钴镍铬砂矿、锡钨砂矿、金刚石砂矿等。中国盐湖中锂和硼的蕴藏量居世界首位。

对地貌影响

第四纪冰期及其对地貌发育的影响

第四纪全球气候曾有数次冷暖变化。气候寒冷时，陆地上的一部分水冻结，发育大规模冰川，叫冰期；气候变暖，冰川消退，叫间冰期。北半球在第四纪时期一般划分为四个冰期和三个间冰期，还有一个冰后期。有些地区受区域性气候的差异影响，可划分为更多的小冰期和间冰期，但各个地区长时期的寒冷期与温暖期的变化大致是相同的。

第四纪冰期中冰川规模最大时，世界陆地面积的1/3被冰川覆盖，由于大量冰体积聚于陆地，使海面下降约150m，当时的海陆轮廊和自然环埦都发生较大的变化。在欧洲大陆冰流曾达到北纬50°，在北美曾向南推进到北纬38°，全球平均气温比低5～7℃。由于地球上出现大面积的冰盖，改变了全球大气环流的形势，北半球气候带南移，中纬地区沙漠面积缩小，低纬及赤道地区沙漠扩大，大陆季风盛行，海洋季风衰退。

最后一次冰期开始前，距今约8.5万年，海面比高16m左右，渤海一带的海岸线比岸线向陆伸入80~100km。大约3.6万年前的末次冰期的最冷阶段，海面下降，海岸线移到黄海水深70m处。此后，有一个温暖期，海岸线又向陆推移，在2.5万年前，长江下游的海岸位置在今江口以西160km左右处。大约23700±900年前的又一次小冰阶，海水退出现在的渤海、黄海地区，海岸线东移到东海大陆架水深110m处，到了冰期最盛时期，即距今14780±700年左右，中国海岸在东海大陆架边缘水深155m处，其位置在今长江口以东600km。如考虑到大陆架冰后期的地壳下降量为14m，则最后一次冰期最盛期的海平面也要比现在低140m。由于冰期时海面降低，大陆面积不断扩大，增强了中国气候的大陆性程度，这可能是当时气候干燥的原因之一。那时的降水量可能比现在少一百至数百毫米，华北和东北平原有暗针叶林和草原分布。当时的风成黄土分布范围到达长江下游，如南京的下蜀黄土。中国西北部地区出现大面积的风成沙丘，柴达木盆地在最后一次冰期的晚期尤其显得干旱，蒸发强盛，在2.1万年和1.3万年前，是柴达木盐湖的形成期。

冰期时，大陆冰盖的厚度平均为2000~3000m，巨厚冰盖对地壳形成巨大压力，引起地壳沉陷；冰川消失后，地壳迅速回升。第四纪的冰期间冰期冰川负荷与卸荷使地壳升降变化称为冰川均衡作用。这种作用对地貌发育的影响极大，例如，冰后期冰川消融，地壳普遍上升，瑞典北部现代上升速度达9mrn/a；芬兰在冰后期地壳均衡上升，每年新生的陆地有7km^2格陵兰冰后期地壳上升速度为0.9~1.0mm/a，使几十年前的风暴海滩与现在正在形成的风暴海滩已有相当长的一段距离。哈得逊湾由于冰川卸荷造成现代地壳不断上升，如上升达到均衡时，哈得逊湾将不复存在。

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