白垩纪

白垩纪的岩层结构
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沈降作用，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。 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。
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。目前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。中国辽宁省的炒米店子组发现了大量的 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。
陆栖动物
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。最典型的是翼龙，翼龙 目繁盛于白垩纪中到晚期。
翼龙，是一类非常特殊的爬行动物，会飞并很可能是温血动物。中 生代、三叠纪出现在地球上的翼龙是最早能够飞行的脊椎动物。 翼龙的前肢高度特化，第4指加长变粗成为飞行翼指，它由四节翼 指骨组成，前端没有爪，与前肢共同构成飞行翼的坚固前缘，支撑并 连结着身体侧面和后肢的膜，形成能够飞行的具有类似鸟类翅膀的翼 膜。翼龙的腕部发育一个特有的向肩部前伸的翅骨，对翼膜起支撑作 用。第一至三指生长在翼膜外侧，变成钩状的小爪，第5指退化消失。 支撑翼龙飞行的翼膜结构，完全不同于其后能够飞行的脊椎动物—— —鸟类和蝙蝠类翅膀结构。 翼龙类属于爬行动物，然而它很可能是温血动物。2 0世纪初，英 国古生物学者曾推测，翼龙具备快速运动的能力。并与鸟类恒定的生 活习性，使体温恒定的温血动物。越来越多的化石证据表明，一些翼 龙为了适应飞行的需要，已经具有内热和体温恒定的生理机制、较高 的新陈代谢水平、发达的神经系统以及高效率的循环和呼吸系统，成 为一类最不像爬行动物的爬行动物。
孔子鸟(Confuciusornis)孔子鸟的形态与德国的始祖鸟有许多 相近的特征，例如，头骨没有完全愈合，肱骨比桡骨长，手上长有3 个带爪的指，等等。孔子鸟的个体与鸡的大小相近，上下颌没有牙 齿，有一个发育的角质喙嘴；它的脊椎骨退化，胸骨发育，尾巴很 短。 从进化角度来看，孔子鸟的形态特征比始祖鸟显得进步，生活 时代也应该比始祖鸟晚。不过孔子鸟的研究者、中国科学院古脊椎 动物与古人类研究所的侯连海研究员当初认为，孔子鸟的形态与上 中农近似，它们的时代也大致相当，即都是侏罗纪晚期和白垩纪早 期。 其主要特征表现为：头骨各骨块不愈合，尚具有其爬行类祖先遗 留下来的眶后骨，牙齿退化，出现了最早的角质喙。前肢仍有三个 发育的指爪，胸骨无龙骨突，肱骨有一大气囊孔等等。
课件的构成
一、白垩纪的简介
二、白垩纪生物界的概况
三、白垩纪生物灭绝事件
四、白垩纪的一些相关知识细节
白垩纪的名称及由来
白垩纪，源于德文中 (Kreidezeit )的缩写,“白 垩纪”一词由法国地质学 家达洛瓦于1822年创用， 位于侏罗纪和第三纪之间， 约1亿6550万年前。白垩 纪是中生代的最后一个纪 长达7000万年，是显生宙 的较长一个阶段。发生白 垩纪的灭绝事件，是中生 代和新生代的分界。
无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。 在这一 时期，大陆之间被海洋分开，地球变得温暖、干旱。开花植物出现 了，与此同时，许多新地恐龙种类也开始出现，包括像食肉牛龙这 样地大型肉食性恐龙，像戟龙这样地甲龙类成员以及像赖氏龙这样 地植食性鸭嘴龙类。恐龙仍然统治着陆地，像飞机一样地翼龙类， 例如披羽蛇翼龙在天空中滑翔，巨大地海生爬行动物，例如海王龙 统治着浅海。但最早地蛇类、蛾、和蜜蜂以及许多新地小型哺乳动 物也在这一时期出现了。
白垩纪时间的划分
白垩纪的划分以欧洲海相地层为依据，最 初以菊花石为标准分6-7个阶，后来将某些 亚阶升级，增加到现在的12个阶，但仍有 人习惯于把下白垩统下部的4个阶合称为尼 欧可木阶。上白垩统中部的康尼亚克、桑 顿和坎潘 3个阶合称为森诺阶。在这12个 阶中可划分出53个菊石带，近年来又
以浮游有孔虫和钙质超微化石为白垩 纪分阶、分带以及洲际对比的重要依 据。
海洋生物状况
海洋里，现在的鳐鱼，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。 蛇颈龙（Plesiosaur）是海中爬行类的一种，海中爬行类包 括了海洋鳄鱼和鱼龙。它们由陆上生物演化而来，再回到海洋 中生活。这些中形的爬行类活在三叠纪到白垩纪晚期。它们必 须生活在乾净的水域中，主要以食用鱼类维生。 蛇颈龙的外形像一条蛇穿过一个乌龟壳：头小，颈长，躯干 像乌龟，尾巴短。头虽然偏小，但口很大，口内长有很多细长 的锥形牙齿，捕鱼为生。许多种类的身体非常庞大，长达11～ 15米，个别种类达18米。四肢特化为适于划水的肉质鳍脚，使 蛇颈龙既能在水中往来自如，又能爬上岸来休息或产卵繁殖后 代。蛇颈龙类可根据它们颈部的长短分为长颈型蛇颈龙和短颈 型蛇颈龙两类。 长颈型蛇颈龙主要生活在海洋中，脖子极度伸长，活像一条 蛇，身体宽扁，鳍脚犹如四支很大的划船的桨，使身体进退自 如，转动灵活。长颈伸缩自如，可以攫取相当远处的食物。短 颈型蛇颈龙又叫上龙类。这类动物脖子较短，身体粗壮，有长 长的嘴，所以头部较大，鳍脚大而有力，适于游泳。
植物状况
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。
白垩纪时期的气候状况
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。
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。 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。海生的双壳 类、六射珊瑚、有孔虫等也比较繁盛。淡水无脊椎动物以软体动物 的双壳类、腹足类和节肢动物的介形类、叶肢介类为主。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。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 新兴的动物类群。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。
白垩系的分统主要是从阿尔布阶与赛诺曼阶 之间划分上、下白垩纪：
上白垩纪
• 马斯特里赫特阶： 70.6 ± 0.6 – 65.8 ± 0.3 百万年 • 坎帕阶： 83.5 ± 0.7 – 70.6 ± 0.6 百万年 • 桑托阶： 85.8 ± 0.7 – 83.5 ± 0.7 百万年 • 科尼亚克阶： 89.3 ± 1.0 – 85.8 ± 0.7 百万年 • 土仑阶： 93.5 ± 0.8 – 89.3 ± 1.0 百万年 • 森诺曼阶： 99.6 ± 0.9 – 93.5 ± 0.8 百万年
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摄 氏42°，高于现今约摄氏17°；而全球的海水平均表 面温度为摄氏37°。而海洋底层温度高于目前的温度 约摄氏15到20°。
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。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。
蛇颈龙在海洋中主要以鱼、鱿鱼和其他游水动物作为食物，其实 不然，在化石中竟发现蛇颈龙肠胃中残留着蛤蜊、螃蟹和其他海底 贝类动物，这证明蛇颈龙的食谱要更为广泛，不仅仅局限于猎食游 水鱼类，还可以利用长长的脖颈伸到海底寻觅各种贝壳类、软体类 动物。
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。
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。
下白垩纪
• 阿尔布阶： 112.0 ± 1.0 – 99.6 ± 0.9 百万年 • 阿普第阶： 125.0 ± 1.0 – 112.0 ± 1.0 百万年 • 巴列姆阶： 130.0 ± 1.5 – 125.0 ± 1.0 百万年 • 豪特里维阶： 136.4 ± 2.0 – 130.0 ± 1.5 百万年 • 凡蓝今阶： 140.2 ± 3.0 – 136.4 ± 2.0 百万年 • 贝里亚阶： 145.5 ± 4.0 – 140.2 ± 3.0 百万年
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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。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。