石炭紀開始于距今3.5億年，延續了約6500萬年。它可以區分為兩個時期：始石炭紀（又叫密西西比紀，3億2000-3億5000萬年前）、和后石炭紀（又叫賓夕法尼亞紀，2億8600-3億2000萬年前）。由于這一時期形成的地層中含有豐富的煤炭，因而得名“石炭紀”。據統計，屬于這一時期的煤炭儲量約占全世界總儲量的50%以上。石炭紀-植物世界的繁盛(兩棲動物的時代)。
石炭紀森林
石炭紀-簡介
石炭紀（Carboniferous period）是古生代的第5個紀，石炭紀時陸地面積不斷增加，陸生生物空前發展。當時氣候溫暖、濕潤，沼澤遍布。大陸上出現了大規模的森林，給煤的形成創造了有利條件。
石炭紀樹木化石
石炭紀又是地殼運動非常活躍的時期，因而古地理的面貌有著極大的變化。這個時期氣候分異現象又十分明顯，北方古大陸為溫暖潮濕的聚煤區，岡瓦納大陸卻為寒冷的大陸冰川沉積環境。氣候分帶導致了動、植物地理分區的形成。陸生植物從濱海地帶向大陸內部延伸，并得到空前發展，形成大規模的森林和沼澤，給煤炭的形成提供了有利條件，所以，石炭紀成為地史時期最重要的成煤期之一。此外，石炭紀也是地殼運動頻繁的時期，許多地區這時褶皺上升，形成山系和陸地，地形高差起伏，使地球上產生明顯的氣候分異。按照地理環境的不同，科學家們根據石炭紀的植物分布特點劃分出各具特色的植物地理區，每一植物地理區都有自己的特色植物群（flora）和一定的生態特征。
石炭紀，有一場閃電，引發了全球性的大火災，巨型昆蟲全部滅絕，兩棲動物也大量滅絕，很高的蕨類植物死亡。事后，大氣含氧量降低，氣候干燥，只有爬行動物進化了。到了二疊紀，成了爬行動物時代。
石炭紀-動物演化
石炭紀兩棲動物
石炭紀陸生生物飛躍發展，海生無脊椎動物也有所更新。
與泥盆紀相比，蜓類是石炭紀海生無脊椎動物中最重要的類群，而腕足動物盡管在類群上減少，但數量多，依舊占相當重要地位，頭足類則以菊石迅速發展為主。
在石炭紀晚期，脊椎動物演化史出現一次飛躍，從此擺脫了對水的依賴，以適應更加廣闊的生態領域，以北美賓夕法尼亞早期地層中的林蜥為代表。生活在陸上的昆蟲，如蟑螂類和蜻蜓類，是石炭紀突然崛起的一類陸生動物，它們的出現與當時茂盛的森林密切相關，其中有些蜻蜓個體巨大，兩翅張開大者可達70cm。
石炭紀的海生無脊椎動物與泥盆紀比較起來，有了顯著的變化。淺海底棲動物中仍以珊瑚、腕足類為主。早石炭世晚期的浮游和游泳的動物中，出現了新興的筳類，菊石類仍然繁盛，三葉蟲到石炭紀已經大部分絕滅，只剩下幾個屬種。
最早發現于泥盆紀的昆蟲類，在石炭紀得到進一步的繁盛，已知石炭、二疊紀的昆蟲就達1300種以上。陸生脊椎動物進一步繁盛，兩棲動物占到了統治地位。早石炭世一開始，兩棲動物蓬勃發展，主要出現了堅頭類（也稱迷齒類），同時繁盛的還有殼椎類。
石炭紀-植物演化
石炭紀化石
石炭紀（3.5億年前）-壯觀的蕨類森林。
石炭紀是植物世界大繁盛的代表時期。早石炭世的植物面貌與晚泥盆世相似，古蕨類植物延續生長，但只能適應于濱海低地的環境；晚石炭世植物進一步發展，除了節蕨類和石松類外，真蕨類和種子蕨類也開始迅速發展。裸子植物中的科達樹是一種高大的喬木，成為造煤的重要材料之一。
在石炭紀的森林中，既有高大的喬木，也有茂密的灌木。喬木中的木賊根深葉茂，木賊的莖可以長到20-40厘米粗，它們喜愛潮濕，廣泛分布在河流沿岸和湖泊沼澤地帶。石松是另一類喬木，它們挺拔雄偉，成片分布，最高的石松可達40米。石炭紀時，早期的裸子植物（如蘇鐵、松柏、銀杏等）非常引人注目，但蕨類植物的數量最為豐富。蕨類植物是灌木林中的旺族，它們雖然低矮，但大量占據了森林的下層空間，緊簇擁擠，蒸蒸日上。可以這樣說，今天地球上之所以蘊藏有如此豐富的煤炭資源，與石炭紀的植物界的繁盛密切相關。中國是煤炭資源大國，外國科學家們曾經指出，石炭紀森林的廣袤和茂密可以從中國所產煤層的厚度上看出來，有的煤層厚度竟然超過120米，這相當于2440米的原始植物質的厚度。
由于石炭紀的植物種類繁多，生長迅速，它們死后即便有一部分很快腐爛，但仍有許多枝干倒伏后避免了風化作用和細菌、微生物的破壞。石炭紀森林的不少林地是被水浸泡著的沼澤地，死亡后的植物枝干很快會下沉到稀泥中，那里實際上是一種封閉的還原環境，在這種環境中植物枝干避免了外界的破壞，并在壓實作用和其它作用下緩慢地演變成泥炭。年復一年，由植物形成的泥炭在地層中得到保存，并又經歷了成煤作用后成為初級的煤炭-褐煤。褐煤是一種劣質煤，褐煤再經過長時間的壓實后，才能形成真正意義上的煤-煙煤。褐煤轉化成煙煤要付出巨大的“代價”，據地質學家們推算，0.3米厚的煙煤是由6米厚的象褐煤這樣的植物質壓縮而成的。早石炭世的植物面貌與晚泥盆世相似，古蕨類植物延續生長，但只能適應于濱海低地的環境；晚石炭世植物進一步發展，除了節蕨類和石松類外，真蕨類和種子蕨類也開始迅速發展。裸子植物中的科達樹是一種高大的喬木，成為造煤的重要材料之一。
石炭紀森林分布在地球陸地的許多地方，在中國北方的華北平原，就曾保存著石炭紀的廣袤森林，山西的煤層應該是最好的證據。在石炭紀時，山西大地歷經海水的數次入侵，海陸頻頻交替。每當海水退卻，陸地植物便在溫暖潮濕的環境下迅速繁盛，一期又一期的森林就這樣生成了。成煤的泥炭沼澤植物林中，主要以石松類、科達類、種子蕨類、真蕨類等為主。
石炭紀-古氣候與礦產
石炭紀蚊子圖 根據石炭紀的珊瑚礁分布，可以推斷早石炭世的赤道帶通過北美洲中部，西北歐經黑海穿過中國西北、華南到達印尼和澳洲東部。石炭紀同大陸上的古氣候相適應的是植物地理區系的分布，歐美植物區和華夏植物區為熱帶、亞熱帶氣候，岡瓦納植物區和安加拉植物區分別代表熱帶以外的南北溫涼氣候區。世界上各地石炭紀的成煤時期早晚也有差別，分別代表各地區的熱帶潮濕氣候，石炭紀的干旱氣候區僅限于一定的地理分布，同泥盆紀和二疊紀相比，干旱面積較小，干旱氣候同蒸發巖類沉積的分布相適應，例如亞洲早石炭世從哈薩克斯坦南部經天山伸延至南天山和塔里木，哈薩克斯坦向東到西伯利亞干旱氣候一直延續到中石炭世。南半球的岡瓦納大陸，石炭紀時高出海面，從石炭紀中晚期開始氣候變冷，冰川活動一直持續到早二疊世，冰期和間冰期沉積在南美、南非、印度和澳大利亞都有廣泛的分布，在南非南部冰川呈放射狀方向流動。在北半球，僅在西伯利亞東部可能為寒冷干燥氣候。石炭紀時陸地海岸和沼澤地區氣候溫暖潮濕,形成重要的煤礦，中國華南早石炭世晚期的測水組(湖南)、梓山組（江西）、葉家塘組（浙江），均含可采煤層。東北、華北和西北的上石炭統，含有重要的煤系。大陸上經過長期剝蝕的地區，往往形成鋁土礦和耐火粘土，中國華北石炭系含有G層鋁土礦和山西式鐵礦，貴州清鎮一帶下石炭統頂部亦含大型鋁土礦。北美晚石炭世蘊藏有油頁巖和石油。中國石炭系也是油氣勘探的重要層位。中國新疆、甘肅、寧夏中部石炭系含有石膏及蒸發巖礦床。石炭紀碳酸鹽巖沉積分布廣泛，世界各地開采石灰巖和白云巖作為石灰和水泥的原料。
志留紀
志留紀（Silurianperiod）(筆石的時代，陸生植物和有頜類出現)是早古生代的最后一個紀,也是古生代第三個紀。本紀始于距今4.35億年，延續了2500萬年。由于志留系在波羅的海哥德蘭島上發育較好，因此曾一度被稱為哥德蘭系。志留紀可分早、中、晚三個世。
志留紀時期地球
志留紀-概述
志留紀（Silurianperiod）(筆石的時代，陸生植物和有頜類出現)是早古生代的最后一個紀,也是古生代第三個紀。本紀始于距今4.35億年，延續了2500萬年。由于志留系在波羅的海哥德蘭島上發育較好，因此曾一度被稱為哥德蘭系。志留紀可分早、中、晚三個世。
志留系三分性質比較顯著。一般說來，早志留世到處形成海侵，中志留世海侵達到頂峰，晚志留世各地有不同程度的海退和陸地上升，表現了一個巨大的海侵旋回。志留紀晚期，地殼運動強烈，古大西洋閉合，一些板塊間發生碰撞，導致一些地槽褶皺升起，古地理面貌巨變，大陸面積顯著擴大，生物界也發生了巨大的演變，這一切都標志著地殼歷史發展到了轉折時期。
志留紀生物
志留紀的生物面貌與奧陶紀相比，有了進一步的發展和變化。海生無脊椎動物在志留紀時仍占重要地位，但各門類的種屬更替和內部組分都有所變化。如筆石動物保留了雙筆石類，新興的單筆石類也很繁盛；腕足動物內部的構造變得比較復雜，如五房貝目、石燕貝目、小嘴貝目得到了發展；軟體動物中頭足綱、鸚鵡螺類顯著減少，而雙殼綱、腹足綱則逐步發展；三葉蟲開始衰退，但蛛形目和介形目大量發展；節肢動物中的板足鱟，也稱“海蝎”在晚志留世海洋中廣泛分布；珊瑚綱進一步繁盛；棘皮動物中海林檎類大減，海百合類在志留紀大量出現。
脊椎動物中，無頜類進一步發展，有頜的盾皮魚類和棘魚類出現，這在脊椎動物的演化上是一重大事件，魚類開始征服水域，為泥盆紀魚類大發展創造了條件。
志留紀生物化石
植物方面除了海生藻類仍然繁盛以外，晚志留世末期，陸生植物中的裸蕨植物首次出現，植物終于從水中開始向陸地發展，這是生物演化的又一重大事件。
植物登陸成功和有頜類的出現是發生在志留紀的最重要的生物演化事件。由于劇烈的造山運動，地球表面出現了較大的變化，海洋面積減小，大陸面積擴大。作為陸生高等植物的先驅，低等維管束植物開始出現并逐漸占領陸地，其中，裸蕨類和石松類是目前已知最早的陸生植物。在奧陶紀出現的脊椎動物無頜魚類進一步發展，得到大量繁榮；在志留紀中期，更先進的有頜魚類開始出現，為隨后魚類等高等脊椎動物的大發展奠定了基礎。
志留紀時，海洋無脊椎動物發生了重要的更新，繁盛一時的三葉蟲逐漸衰退，板足鱟類開始興起，是當時海洋節肢動物中個體最大的種類。伴隨著陸生植物的發展，志留紀晚期還出現了最早的昆蟲和蛛形類節肢動物。
這個時期最大的特點是植物開始登上陸地，在海中也出現了有頜骨的魚類--棘魚類，棘魚類并演化出了鰓蓋骨，海中有成群的珊瑚聚集生活，最后形成珊瑚礁。
志留紀-地層
志留紀地層在世界范圍內分布很廣，當時的淺海海域廣泛分布于亞洲、歐洲和北美洲的大部分地區，以及澳大利亞、南美洲的一部分地區。非洲和南極洲除個別小區外，當時均為陸地。中國的志留系分布不如奧陶系廣，整個華北地區一般缺失志留紀地層，大部分華南地區的志留紀地層限于蘭多維利世或可能的文洛克世最初期。華南是中國志留系研究的標準地區，研究基礎最好。過去劃分的龍馬溪組、羅惹坪組和紗帽組分別被歸入下、中、上志留統，經近年研究，宜全部歸入早志留世蘭多維利統。
志留紀的分層系統及標準化石分帶是采用各地的資料綜合確立。英國則被視作國際志留系研究的標準地區。蘭多維利、文洛克和羅德洛3個統均在英國確立。此外，在挪威南部、加拿大東部的安蒂科斯蒂島、瑞典的哥德蘭島、烏克蘭的波多利亞地區、捷克和斯洛伐克的布拉格附近地區，都有發育良好的志留紀不同時期的地層和生物群。
在全部地層系統中，志留系是第一個基本健全年代地層系統的系。這個系的頂、底界線、統的劃分和階的建立，均由國際志留紀地層分會提出方案，被國際地層委員會在1981～1985年先后批準。建立全球的標準方案，對于獲得國際地質共同語言，便于統一使用和廣泛對比，是十分需要的。
捷克布拉格附近克倫克志留系與泥盆系地層剖面
志留系的頂界，已選定均一單筆石(Monoraptusuniformis)生物帶的底為界，并選擇捷克和斯洛伐克的巴蘭德地區克倫克剖面作為其界線層型剖面（見彩圖[捷克布拉格附近克倫克志留系與泥盆系地層剖面（虛線處][為地層界線位置）]）。這個提案被國際志留－泥盆紀界線工作組幾乎一致通過(1977)。志留系的底界的選定，放棄了傳統的觀點，即將雕刻雕筆石(Glyptoraptuspersculptus)帶之底作為志留系的底界，改用筆石Par-akidoraptusacuminatus帶的底界為界，其界線層型選在蘇格蘭莫弗特地區的多斯林恩(DobsLinn)剖面。由于該剖面系單相型的,沉積環境不適宜于底棲生物,所處位置地質構造復雜，所以這個方案在國際奧陶紀－志留紀界線工作組只以微弱的多數獲得通過，尚待繼續檢驗。
志留系的再分，包括4個統及其各自的分階。
①蘭多維利統。標準地區在英國威爾士南部達費德的蘭多維利鎮周圍。蘭多維利統分成3個階，最底部的階稱為魯丹階，其底界與國際上已通過的志留系底界一致；第2個階稱為阿埃羅尼安階（Aeronian）,以筆石Demirastritestrianulatus生物帶之底為底界；最上部稱特利奇階,以筆石Spiroraptusturriculatus帶之底為底界。
②文洛克統。標準地區在英格蘭什羅普郡的文洛克地區。分成兩個階，下部謝因伍德階和上部霍麥爾階。謝因伍德階的開始，也是文洛克統的開始，以Cyrtor-aptuscentrifuus帶的出現為標志；霍麥爾階則以Cy-rtoraptuslundreni帶為最底部一個筆石帶。
③羅德洛統。標準地區在英格蘭什羅普郡的羅德洛地區。共分成兩個階，格斯特階和路德福德階。格斯特階的底界亦即文洛克與羅德洛兩個統之間的分界，與筆石Neodiversoraptusnilssoni帶的底界相吻合，路德福特階的底界相當于筆石Saetoraptusleintward-inensis帶之底。
④普里道利統。標準地區在捷克和斯洛伐克的巴蘭德地區。其底界為Monoraptusparultimus帶的底，頂界即志留系頂界。到目前為止，這個統尚未能再分成若干階。有人對這個統的級別還在懷疑，甚至認為只是一個階而不是一個統。
志留紀
中國的志留系除中朝地塊外，分布較廣。蘭多維利統在揚子地區發育最好，是研究蘭多維利統必不可少的關鍵地區。在揚子地區的蘭多維利世，初期為含筆石的黑色頁巖和頁巖，以龍馬溪為代表；中、晚期普遍出現殼相層和碳酸鹽地層；晚期在揚子地區的北緣出現生物巖礁和海相紅層。蘭多維利世之后，揚子地區普遍上升成陸。地層區劃是由不同古板塊控制的。不同古板塊上發育的志留系可以作為不同的大區。同一古板塊中的穩定地區和活動地區可以作為地層區，地層分區主要根據巖相和生物相帶的不同。中國的志留紀地層分區如表[中國志留紀地層分區]
中國志留紀地層分區
志留紀-地史特征
志留紀時期全球主要的地塊有岡瓦納、勞倫、歐洲（波羅的海）、西伯利亞、科累馬、哈薩克斯坦、中朝、塔里木、華南等9個。其中最大的是岡瓦納地塊，集中在南半球的高緯度區。其他地塊則分布在當時的中、低緯度區，特別是低緯度區。介于勞倫和歐洲兩大板塊之間的海洋為古大西洋。這一古洋在加里東末期一度閉合，形成加里東褶皺帶。勞倫板塊與歐洲板塊之間的前阿巴拉契亞洋閉合后形成阿巴拉契亞褶皺帶。勞倫板塊與歐洲板塊在志留紀末期相遇碰撞，形成廣泛沉積老紅砂巖的歐美大陸。當時的西伯利亞板塊與現今的地理方位幾乎轉了180°哈薩克斯坦板塊是由數個中間地塊聯合而成，介于西伯利亞與塔里木兩個板塊之間。無論從動物群特征或海相紅層等沉積特征來看，都表明塔里木介于中朝與華南二板塊之間。中朝與華南兩個板塊之間為秦嶺洋。
志留紀時期的深水洋盆的沉積物很少保存。這是因為地質歷史中的多次板塊之間的碰撞和俯沖使之幾乎喪失殆盡，目前保存下來的都是當時大陸架至陸坡的沉積物。志留紀各大板塊是陸表海和陸棚淺海廣布的時期，臺地碳酸鹽發育最為廣泛，其中以北美洲最為典型。它的中部廣泛分布臺地型的淺水碳酸鹽相，包括美國中部、西部和加拿大西部的白云巖套，以及加拿大東部及白云巖套周緣的石灰巖套，在北美洲的西緣出現明顯的巖相分異，即由白云巖套向西變成灰巖、泥巖過渡相帶，再向西變成碎屑巖相帶。北美洲的東緣也有類似的巖相分異，即向東由臺地碳酸鹽巖變為碎屑巖相帶。歐洲大陸特別是波羅的海沿岸、中歐、東歐主要是臺地型的間夾盆地的筆石頁巖沉積，至西歐出現臺地碳酸鹽巖至臺緣斜坡筆石頁巖的明顯巖相、生物相分帶。西伯利亞地臺上沉積碳酸鹽巖和筆石泥巖的志留紀地層，厚度甚小，而其周緣的活動帶則轉為巨厚的碳酸鹽巖及火山復理石建造。華南板塊乃至西藏中間地塊及它們的周緣活動帶，都是以火山-碎屑巖為主間夾碳酸鹽巖的沉積。華南板塊志留紀巖相、生物相的分異也十分典型，即西部碳酸鹽巖和碎屑巖的臺地型沉積，含殼相及筆石動物群；東部為碎屑巖及復理石的盆地沉積，含筆石動物群。志留紀的岡瓦納大陸，包括了非洲、大洋洲和南美洲的廣大地域。非洲北部至南美洲的東、北部沉積了類似的臺地型泥巖和細碎屑巖，含有相同的Malvinokaffric動物群。澳大利亞東部及塔斯馬尼亞、新西蘭則為大套的復理石建造，為大陸斜坡的深水沉積。
志留紀初期，南極冰蓋迅速消融，導致志留紀海洋和大氣環流減弱，緯向氣候分帶不明顯，深海部分相對較暖，含氧量較低，易成滯流。因此，除高緯度的岡瓦納大陸外，其他各板塊大都處于干熱或溫暖的氣候條件下，這種全球性的溫暖氣候主要反映在：①志留紀特別在蘭多維利世初期全球廣布的黑色筆石頁巖，表明滯流環境的普遍性；②碳酸鹽巖和生物礁的廣泛分布，在北美和北歐尤為明顯；③志留紀的海相紅層普遍發育，在歐洲、華南、西伯利亞、哈薩克斯坦各板塊中均有發現；④志留紀的蒸發巖發育在西伯利亞、科累馬和澳大利亞。
五房貝
志留紀-生物界
志留紀的生物群特別是無脊椎動物，與奧陶紀生物的譜系關系密切，唯類別更加繁多。脊椎動物只有原始的無頜類。陸生植物的出現則是志留紀生物革新的一個重要標志。
就無脊椎動物而言，志留紀有許多獨特之處。最常見的化石包括筆石、腕足類、珊瑚等。筆石以單筆石類為主,如單筆石(Monoraptus)、弓筆石(Cyrtoraptus)、鋸筆石(Pristioraptus)和耙筆石(Rastrites)等,它們是志留紀海洋漂浮生態域中最引人注目的一類生物。早期并有自奧陶紀上延的雙筆石類的代表，如雙筆石(Di-ploraptus)和柵筆石(Climacoraptus)等。筆石分布廣，演化快，同一物種可以在世界上許多洲發現。根據筆石演化的階段特征及特殊類型的地質歷程，在地層對比中有獨特的價值。志留紀分統分階的界線確定主要依賴于筆石帶。
腕足動物的數量相當多，在淺海平底底棲生物中常占有絕對優勢。所以，志留紀時代被譽為腕足類的壯年期。通常個體較大、鉸合線短、發育匙形臺和腕器官的五房貝族是最具特征的一類代表，它們始見于晚奧陶世，到志留紀達于鼎盛。具腕螺、鉸合線較長的石燕族，始見于志留紀最早期，它的起源至今還是個謎。具腕螺、鉸合線短的無洞貝族和無窗貝族自奧陶紀延續上來之后，一直穩定發展。在奧陶紀達于極盛的正形貝和扭月貝兩大族，到志留紀明顯衰落。
珊瑚和層孔蟲也是志留紀較繁盛的兩個門類，常見于生物礁、生物丘和生物層中。志留紀的珊瑚包括四射珊瑚、床板珊瑚和日射珊瑚，數量和屬種類型繁多，至泥盆紀達于鼎盛。層孔蟲的最盛期也在泥盆紀，所以志留紀是它們的準備期。這些生物都是今日海洋中早已滅絕了的，它們營固著底棲的生活方式，所以在地理分布上有明顯的區域性，但其幼蟲階段可以浮游，又使其有可能廣泛分布在合適的環境中。
腹足類和雙殼類到志留紀仍繼續緩緩地發展。它們在整個古生代，無論在豐度還是分異度上，都不如腕足類。腹足類和雙殼類在今日海洋中占著優勢，所以研究它們的生態及其生活環境，對于認識遠古時期的這兩個門類有重要的意義。
與奧陶紀相比，志留紀頭足類中的鸚鵡螺明顯減少，如奧陶紀常見的內角石類至志留紀時絕滅了，沒有新的大類在志留紀中出現。中國南方下志留統頂部的秀山組盛產以四川角石(Sichunocers)為代表的鸚鵡螺化石，但無論在數量上還是分異度上，都不及奧陶紀。
海百合類是志留紀發育最成功的一種棘皮動物，在中國蘭多維利世地層中常見的花瓣海百合(Petlocrin-us)和螺旋海百合(Spirocrinus)都是常見代表。它們的個體形狀，與現代海洋中的相比，差別很大。志留紀海林檎的生活方式與現代的比較相似。
志留紀棘皮動物
在節肢動物中，曾稱霸于寒武紀的三葉蟲，經過奧陶紀一度繁盛之后，到志留紀明顯衰落。在局部地區和層段，地方性分子仍常見，并具有重要的地層對比意義。中國華南常見的王冠蟲(Coronocephlus)、霸王蟲(Se-nticucullus)等就是例證。介形蟲與三葉蟲相比，遠處于劣勢，但局部可以相當豐富。在蘭多維利世晚期到普里道利世，介形蟲還是有用的標準化石。板足鱟類(Eu-rypterids)是志留紀無脊椎動物中最重要的食肉類代表。它們能游泳。初現于奧陶紀，它們最強烈的生態沖擊是在志留紀和泥盆紀。與頭足類中的菊石族不同，板足鱟類不僅見于海洋中，也到半咸水甚至淡水中生活。
牙形石在志留紀仍穩定發展它演化快、分布廣,成為繼筆石之后，對比志留紀地層的又一重要的化石。幾丁蟲(Chitinozo)在某些類型的沉積中也相當豐富，它個體很小，呈黑色，狀如瓶頸、棍棒或小球。它的地層意義亦在增長。
志留紀的魚化石是保存好而可靠的最早魚類記錄，但比較原始，數量不多。中國志留紀的魚化石相對地較多，最早的代表見于蘭多維利世的晚期。
志留紀地層中具有最早的陸生植物化石記錄。志留紀后期出現大面積海退，半陸生的裸蕨類植物進一步繁育。（見 [志留紀生物群示意圖])
志留紀-礦產
志留紀是一個沉積礦產貧乏的時期。主要的沉積礦產是北美地臺上的克林頓沉積鐵礦。美國鐵礦的10％、鹽礦的20％和少量油氣資源均來自志留紀地層。阿爾及利亞、利比亞和撒哈拉中部的部分鹽礦和油氣資源也來自志留紀地層。此外，還有西伯利亞、科累馬和澳大利亞西部蒸發巖系中的膏鹽礦，以及澳大利亞東部的金礦和錫礦。在中國志留系中黑色頁巖中放射性元素富集,特別是西秦嶺地區。在東秦嶺的志留系中的小型藻煤已具開采價值，并與鈾、釩、鉬、鎳、鈷等元素相伴。志留系灰巖、白云巖是建筑材料和水泥的重要原料。
三疊紀時期的地球
始于距今2.5億年延至2.03億年，延續了約5000萬年。海西運動以后，許多地槽轉化為山系，陸地面積擴大，地臺區產生了一些內陸盆地。這種新的古地理條件導致沉積相及生物界的變化。從三疊紀起，陸相沉積在世界各地，尤其在中國及亞洲其它地區都有大量分布。古氣候方面，三疊紀初期繼承了二疊紀末期干旱的特點；到中、晚期之后，氣候向濕熱過渡，由此出現了紅色巖層含煤沉積、旱生性植物向濕熱性植物發展的現象。植物地理區也同時發生了分異。
三疊紀-梗概
三疊紀(Triassic)是2.5億至2億年前的一個地質時代，它位于二疊紀(Permian)和侏羅紀(Jurassic)之間，是中生代的第一個紀。三疊紀的開始和結束各以一次滅絕事件為標志。雖然這段時間的巖石標志非常明顯和清晰，其開始和結束的準確時間卻如同其它古遠的地質時代無法非常精確地被確定。其誤差在正負數百萬年。
三疊紀的名稱是1834年弗里德里希·馮·阿爾伯提起的，他將在中歐普遍存在的位于白色的石灰巖和黑色的頁巖之間的紅色的三層巖石層統稱為三疊紀。今天，三疊紀被分成更多亞層。
三疊紀生物化石
標志三疊紀的典型的紅色沙巖說明當時的氣候比較溫暖干燥，沒有任何冰川的跡象。今天一般認為當時在兩極沒有陸地或覆冰。因為當時地球上只有一個大陸，因此當時的海岸線比今天要短得多，三疊紀時遺留下來的近海沉積比較少，只有在西歐比較豐富。因此三疊紀的分層主要是依靠暗礁地帶的生物化石來分的。
由于三疊紀以一次滅絕事件開始，因此其生物開始時分化很厲害。六放珊瑚亞綱是這時候出現的，第一批被子植物和第一種會飛的脊椎動物（翼龍）可能也是這時候出現的。
三疊紀-地層
世界的三疊系廣泛分布于陸地和其邊緣海域、及各類拼貼帶上，也見于大陸內部的內陸盆地內。
按照沉積相特點，國際上通常分為海陸交互相的德國型三疊系、海相的阿爾卑斯型三疊系和陸相紅層的英國型三疊系。近年來，有的學者又提出特提斯南緣淺海相的塞伐狄克型三疊系和北方海域的北極型三疊系等。這些類型實際上側重于反映歐洲地區的一般情況。此外，還有亞澳地區的陸相含煤三疊系等類型。世界三疊紀地層對比見表1[世界三疊系與中國三疊系對比簡表]
世界三疊系與中國三疊系對比簡表
生物年代地層分類和對比 18世紀末葉至19世紀中葉，世界三疊系的生物年代分類標準，逐步地在東阿爾卑斯地區建立起來。這就是在奧地利和意大利境內的下三疊統維爾芬階或斯西提階，中三疊統安尼階、拉丁階、上三疊統卡尼階、諾利階和瑞替階。這些階的層型，在奧地利的梯羅爾州維爾芬附近，恩斯河流域和意大利的多洛麥特山等地。20世紀以來，三疊系的生物年代分類研究更為詳細。主要涉及下三疊統的分階,二疊-三疊系界線，瑞替階的歸屬和各階的含義厘定等。經過深入研究，德國型與阿爾卑斯型三疊系的生物年代對比也比較明確。地層分類對比見表2[三疊系的階、亞階和帶]
三疊系的階、亞階和帶
環境特點
三疊紀環境復原圖
氣候
代表三疊紀的典型紅色砂巖向我們表明，當時的氣候比較溫暖干燥，沒有任何冰川的跡象，那時的地球兩極并沒有陸地或覆冰。地球表面的地理分布決定了各地的氣候，靠近海洋的地方自然是比較濕潤而草木茂盛，但是由于陸地的面積十分廣闊，使帶濕氣的海風無法進入內陸地區，大陸中部便形成了一個很大的沙漠，所以陸地上的氣候相當干燥，這進而使得較耐旱的蕨類品種及不過分依賴水繁殖的針葉樹逐漸在這些地區取得了競爭優勢。
陸地
三疊紀時期的地球與現今的地球截然不同，只有一塊大陸，這塊大陸被稱為泛古陸，大致位于現在非洲所在的位置。泛古陸分為北邊的勞拉西亞古陸和南邊的岡瓦納古陸。勞拉西亞古陸包括了今日的北美洲、歐洲和亞洲的大部分地區，岡瓦納古陸則包括了現在的非洲、大洋州、南極洲、南美洲以及亞洲的印度等部分地區。不過到三疊紀中期，泛古陸開始出現分裂的前兆，在北美洲、歐洲中部和西部、非洲的西北部均出現了裂痕。
海洋
泛古陸之外的地表上是一片一望無際的超大海洋，這個海洋橫跨兩萬多千米，面積大小和今天的所有海洋的總面積差不多。而且由于當時地球上只有一個大陸，因此當時的海岸線比今天要短得多。三疊紀時遺留下來的近海沉積比較少，并且大多分布在現在的西歐地區，因此三疊紀的分層主要是依靠暗礁地帶的生物化石來確定的。
三疊紀-生物變革
生物變革方面，陸生爬行動物比二疊紀有了明顯的發展。古老類型的代表（如無孔亞綱和下孔亞綱）基本絕滅，新類型大量出現，并有一部分轉移到海中生活。原始哺乳動物在三疊紀末期也出現了。由于陸地面積的擴大，淡水無脊椎動物發展很快，海生無脊椎動物的面貌也為之一新。菊石、雙殼類、有孔蟲成為劃分與對比地層的重要門類，而筳及四射珊瑚則完全絕滅。
三疊紀-----生物
爬行動物在三疊紀崛起，主要由槽齒類、恐龍類、似哺乳的爬行類組成。典型的早期槽齒類表現出許多原始的特點，且僅限于三疊紀，其總體結構是后來主要的爬行動物以至于鳥類的祖先模式；恐龍類最早出現于晚三疊世，有兩個主要類型：較古老的蜥臀類和較進化的鳥臀類。海生爬行類在三疊紀首次出現，由于適應水中生活，其體形呈流線式，四肢也變成槳形的鰭；似哺乳爬行動物亦稱獸孔類，四肢向腹面移動，因此更適于陸地行走。
原始的哺乳動物最早見于晚三疊世，屬始獸類，所見到的化石都是牙齒和頜骨的碎片。三疊紀時，晚二疊世幸存的齒菊石類大量繁盛起來，中、晚三疊世的大部分菊石有發達的紋飾，有許多科是三疊紀所特有的。菊石的迅速演化為劃分和對比地層創造了極重要的條件。
雙殼類也有明顯變化，晚古生代的種類只有很少數繼續存在，產生了許多新種類，并且數量相當繁多。尤其在晚三疊世，一些種屬的結構類型變得復雜，個體也往往比較大。由于三疊紀的環境與古生代不同，非海相雙殼類逐漸繁盛起來。
三疊紀植物
裸子植物的蘇鐵、本內蘇鐵、尼爾桑、銀杏及松柏類自三疊紀起迅速發展起來。其中除本內蘇鐵目始于三疊紀外，其它各類植物均在晚古生代就開始有了發展，但并不占重要地位。二疊紀的干燥性氣候延續到了早、中三疊世，到了中三疊世晚期植物才開始逐漸繁盛。晚三疊世時，裸子植物真正成了大陸植物的主要統治者。
標志三疊紀的典型的紅色沙巖說明當時的氣候比較溫暖干燥，沒有任何冰川的跡象。今天一般認為當時在兩極沒有陸地或覆冰。因為當時地球上只有一個大陸，因此當時的海岸線比今天要短得多，三疊紀時遺留下來的近海沉積比較少，只有在西歐比較豐富。因此三疊紀的分層主要是依靠暗礁地帶的生物化石來分的。
三疊紀-滅絕事件
魚龍化石
三疊紀以一次滅絕事件結束，尤其對海洋生物來說它的摧毀慘重：牙形石滅絕，除魚龍外所有的海生爬行動物消失。腕足動物、腹足動物和貝殼等無脊椎動物受到巨大沖擊。在海洋中，22%的屬，大約一半的種消失。
這次滅絕事件并非在所有地方的摧殘程度都一樣。在有些地方幾乎沒有任何影響。在其它一些地方實際上所有的迷龍和大多數合弓類動物都消失了。許多早的恐龍也均滅絕，而那些發達一些的恐龍卻幸存了。許多槽齒目動物也都滅絕了。幸存的植物包括針葉類和蘇鐵。
這次滅絕事件的原因還不清楚。在2.08至2.13億年以前盤古大陸開始分裂，這導致了強烈的火山運動，這是地球大陸形成后最強烈的火山運動了。其它可能的原因有全球性的氣候冷卻或隕星。加拿大魁北克的一處隕石坑曾一度被認作是這次滅絕事件的起因，但后來的調查認為這個隕石坑是在2.14億年前形成的，比三疊紀的結束早了120±20萬年，因此不太可能是這次滅絕事件的直接原因。
甚至連滅絕的確切時間也不十分確定。一些研究認為實際上當時有兩次滅絕事件，其相隔時間是120至170萬年。 這次滅絕事件為恐龍的發展提供了巨大的機會。恐龍在此后的1500萬年中是地球上最主要、種類最多和數量最大的動物
二疊紀的地球
二疊紀（Permian period）是古生代的最后一個紀，也是重要的成煤期。二疊紀開始于距今約2.95億年，延至2.5億年，共經歷了4500萬年。二疊紀的地殼運動比較活躍，古板塊間的相對運動加劇，世界范圍內的許多地槽封閉并陸續地形成褶皺山系，古板塊間逐漸拚接形成聯合古大陸（泛大陸）。陸地面積的進一步擴大，海洋范圍的縮小，自然地理環境的變化，促進了生物界的重要演化，預示著生物發展史上一個新時期的到來。
二疊紀-簡介
古生代最后一個紀（第6個紀），約開始于2.9億年前,結束于2.5億年前。在這一期間形成的地層稱二疊系。1841年英國地質學家在烏拉爾山脈西坡發現一套發育完整，含有化石較多的地層，可以作為二疊紀標準剖面，并依出露地點卡瑪河上游的彼爾姆地區命名為Permian系，英文Permian即源于俄文的音譯，中譯二疊系是根據二分性明顯的德國地方性名稱Dyas的意譯而來。德國二疊紀地層可明顯地分為兩部分，下部為紅色砂巖，稱赤底統（陸相），上部為鎂質灰巖，稱鎂灰巖統（海相）。
二疊紀環境復原圖
二疊紀是生物界的重要演化時期。海生無脊椎動物中主要門類仍是蜓類、珊瑚、腕足類和菊石，但組成成分發生了重要變化。節肢動物的三葉蟲只剩下少數代表，腹足類和雙殼類有了新的發展。二疊紀末，四射珊瑚、橫板珊瑚、蜓類、三葉蟲全都絕滅；腕足類大大減少，僅存少數類別。
脊椎動物在二疊紀發展到了一個新階段。魚類中的軟骨魚類和硬骨魚類等有了新發展，軟骨魚類中出現了許多新類型，軟骨硬鱗魚類迅速發展。兩棲類進一步繁盛。爬行動物中的杯龍類在二疊紀有了新發展；中龍類游泳于河流或湖泊中，以巴西和南非的中龍為代表；盤龍類見于石炭紀晚期和二疊紀早期；獸孔類則是二疊紀中、晚期和三疊紀的似哺乳爬行動物，世界各地皆有發現。
早二疊世的植物界面貌與晚石炭世相似，仍以節蕨、石松、真蕨、種子蕨類為主。晚二疊世出現了銀杏、蘇鐵、本內蘇鐵、松柏類等裸子植物，開始呈現中生帶的面貌。
二疊紀-地層特征
二疊紀地層通常采用二分，即分為下統和上統。近年來，有不少學者主張三分，即分為下、中、上三統。
二疊系海相階及其標準地點
標準地點烏拉爾西坡的二疊系為一套綜合有海相、半咸水相和陸相的沉積。下部的阿舍爾階、薩克馬爾階和亞丁斯克階的大部為正常海相；其上的空谷階和卡贊階為局限的半咸水相，韃靼階則全為陸相。為了克服海相層位對比上的困難，有些學者在二疊紀年代地層表的上部層位常采用烏拉爾以外的正常海相階名，如瓜達盧普階引自美國 得克薩斯州，卓勒法階引自亞美尼亞，長興階引自中國 浙江。二疊系的海相階層序大致如表1[二疊系海相階及其標準地點]。
二疊系海相階及其標準地點
表中二分方案的下、上統界線置于瓜達盧普階的底部；三分方案的中統通常包括亞丁斯克階至瓜達盧普階下部的層位。
二疊紀的海水大致以歐亞東西向地槽帶、環太平洋地槽帶以及富蘭克林-烏拉爾地槽帶為活動中心,向鄰近的大陸地區淹覆。以此為基礎的沉積作用發生明顯分異，存在多種沉積巖類型。這些沉積在時間上明顯反映出在此背景下的早、晚期分異。早期正常海沉積廣泛發育；晚期除多數及其外圍部分繼續保持海相沉積外，地槽的回反部分及大陸棚區分別轉化為局限的咸化、沼澤化或陸相沉積。
以正常海沉積為主的比較發育的沉積主要分布于冒地槽的淺水部分和北半球的淺水地臺，包括西西里、小亞細亞、中東、外高加索、鹽嶺、中亞、克什米爾、東帝汶、日本、新西蘭和北美太平洋側等地以及屬于地臺范圍的北美、西伯利亞和中國等地。
以大量和廣泛的火山巖系為特征的地層發育于優地槽。最具代表性的地點為：美國得克薩斯州西部、內華達州、猶他州；亞洲的天山、內蒙古、滇藏、帕米爾；澳大利亞東、西部盆地，西南非，南美阿根廷等地。
陸相及煤系沉積多見于東西向地槽系北、南兩側的亞洲、中歐、印度半島和南半球的多數陸地。
冰磧巖類發育于新西蘭以外的南半球各大陸和印度半島以及中國西藏南部的二疊紀早期。這些以陸相地層為主的巖系包括冰磧巖在內，稱為岡瓦納相。
二疊紀-演變
古氣候、古構造和古地理 不管南部各大陸及印度半島在二疊紀時是否聯成統一大陸，早二疊世的氣溫被認為是相當低的，其后才逐漸改變。北半球廣泛發育的標示一種溫暖、干旱的氣候，而南半球廣泛的含煤建造則標示一種溫濕的氣候。
二疊紀是造山作用和火山活動廣泛分布的時期，歸屬于海西（華力西）造山運動晚期。北美阿巴拉契亞運動發生于二疊紀末，是二疊紀最強烈的褶皺運動。西部的科迪勒拉優地槽在連續的地殼運動中伴有強烈的火山活動。
歐洲的造山作用和火山活動有兩期。早期火山活動廣泛，晚期趨于沉寂。
烏拉爾地槽在晚二疊世褶皺隆起，自此歐洲與亞洲陸域融合為一體。中亞及中國北部、西南部地槽帶于二疊紀經歷了一段復雜的褶皺、變質和廣泛而強烈的火山活動，包括花崗巖侵入及中、酸性熔巖與凝灰巖的噴出。
中國西南陸棚范圍內出現大面積的高原玄武巖流及凝灰質沉積。日本亦大致有早、晚兩期造山作用。
二疊紀古地理一個突出的特點是歐亞東西地槽帶即特提斯海域的存在。這一長期存在的海洋地帶分布于現北緯30°～40°，西自地中海西部向東達印度尼西亞。南面一支沿澳大利亞西海岸延伸到南緯30°；東北面一支與覆蓋中國的陸表海相連，與構造復雜的日本地槽相通，向北與烏拉爾地槽相通。特提斯海域環境復雜，包括淺水和深水區，活動區和相對穩定的地區。
二疊紀末大面積的海退，使世界上大部分地區早二疊世及晚二疊世早期海域退縮殆盡。但中國華南、巴基斯坦和伊朗一帶二疊、三疊紀間始終保持海域環境。
二疊紀-生物
二疊紀早期生物
二疊紀的生物，內容豐富，不論是動物或植物都顯示出一定的演化連續性。
二疊紀早期的植物群與晚石炭世相似，以真蕨和種子蕨為主。晚期植物群有較大變化，鱗木類、蘆木類、種子蕨、柯達樹等趨于衰微或瀕于絕滅，代之以較進化或耐旱的裸子植物，松柏類數目大為增加，蘇鐵類開始發展。這一變化在北方大陸反映較明顯，一般被認為這里的中植代始于二疊紀晚期。
在地理分異上，歐亞大陸和北美為北方植物群，下分安加拉、歐美和華夏3個植物亞群;而南大陸及印度半島為舌羊齒植物群。、
無脊椎動物方面
腕足類繼續繁盛，其中長身貝類占優勢。軟體動物亦為重要組成部分，其中菊石類具有明顯生態分異，在相對局限的華南與外高加索等陸棚地區有大的演化輻射，出現不少地方性類型。蜓類、四射珊瑚在早期繁盛，至晚期逐漸衰減而至絕滅。牙形刺與末期相似，是發展緩慢的階段。苔蘚蟲類處于衰退期。介形類的速足目漸趨繁盛。三葉蟲趨于滅絕。昆蟲開始迅速發展，種類增多。
脊椎動物的重要代表為兩棲動物的迷齒類和爬行動物。爬行動物雖然發生在石炭紀，但其首次大量繁盛是發生在二疊紀。爬行動物的杯龍目、盤龍目和獸孔目3個主要分類在二疊紀時均有存在。它們作為現代爬行類、鳥類和哺乳動物的先祖（或其近親），相當活躍地生活于南美和前蘇聯歐洲部分等內陸地區。
二疊紀植物群示意圖
植物界
歐亞古陸北方植物群大區明顯地分為安加拉、歐美和華夏3個亞區,南方岡瓦納大陸的舌羊齒植物群區則和北方大區相對應。歐美區和華夏區植物群為熱帶-亞熱帶產物,安加拉和岡瓦納區植物群屬溫帶和溫帶偏涼環境。動物界的腕足類、珊瑚類和蜓類等也有反映暖水和非暖水的地理分區現象，但其分布的邊界和氣候條件與植物界并不完全一致。這種氣候分帶和生物地理分區現象，是影響生物演變和發展的主要因素之一。（見彩圖[二疊紀植物群示意圖]）
二疊紀植物群示意圖
二疊紀-礦產資源
二疊紀有豐富的礦產資源，最重要的有巖鹽、鉀鹽、磷、銅、錳等。
蒸發巖類主要見于美國西部得克薩斯州、德國的鎂灰巖盆地以及荷蘭、英國、丹麥和波蘭等地。巖鹽多分布于白俄羅斯、俄羅斯。二疊紀的煤，不論質和量均居重要地位，主要產地有西伯利亞中、北部，中國，印度，澳大利亞，南非，津巴布韋和剛果。西半球在此時期無重要煤礦。
石油和天然氣主要產于美國的俄克拉荷馬州和得克薩斯州，俄羅斯的歐洲部分，荷蘭和德國等地也有發育。
磷礦見于美國的蒙大拿州、愛達荷州、懷俄明州等地，俄羅斯烏拉爾山西部，中國東南部的江蘇、浙江和福建等地。
銅礦見于德國的含銅頁巖層。中國西南地區亦有與玄武巖關系密切的沉積銅礦。
錳礦見于中國南方陸表海的淺水含錳硅質巖層中。
二疊紀-大滅絕
二疊紀末發生了有史以來最嚴重的大滅絕事件，估計地球上有96%的物種滅絕，其中90%的海洋生物和70%的陸地脊椎動物滅絕。三葉蟲、海蝎以及重要珊瑚類群全部消失。陸棲的單弓類群動物和許多爬行類群也滅絕了。這次大滅絕使得占領海洋近3億年的主要生物從此衰敗并消失，讓位于新生物種類，生態系統也獲得了一次最徹底的更新，為恐龍類等爬行類動物的進化鋪平了道路。科學界普遍認為，這一大滅絕是地球歷史從古生代向中生代轉折的里程碑。其他各次大滅絕所引起的海洋生物種類的下降幅度都不及其1／6，也沒有使生物演化進程產生如此重大的轉折。
二疊紀滅絕的三葉蟲
科學家認為，在二疊紀曾經發生海平面下降和大陸漂移，這造成了最嚴重的物種大滅絕。那時，所有的大陸聚集成了一個聯合的古陸，富饒的海岸線急劇減少，大陸架也縮小了，生態系統受到了嚴重的破壞,很多物種的滅絕是因為失去了生存空間。更嚴重的是，當淺層的大陸架暴露出來后，原先埋藏在海底的有機質被氧化，這個過程消耗了氧氣，釋放了二氧化碳。大氣中氧的含量有可能減少了這對生活在陸地上的動物非常不利。隨著氣溫升高，海平面上升，又使許多陸地生物遭到滅頂之災，海洋里也成了缺氧地帶。地層中大量沉積的富含有機質的頁巖是這場災難的證明。
這次大滅絕是由氣候突變、沙漠范圍擴大、火山爆發等一系列原因造成。
后期的環境
隕石撞擊
有些科學家認為，隕石或小行星撞擊地球導致了二疊紀末期的生物大滅絕。如果這種撞擊達到一定程度，便會在全球產生一股毀滅性的沖擊波，引起氣候的改變和生物的死亡。最近搜集到的一些證據引起了人們對這種觀點的重視。但大多數生物科學家認為這場滅絕是由地球上的自然變化引起的。
氣候的改變
二疊紀生物滅絕--------氣候改變
有些科學家認為，氣候的變化是形成這場大災難的主要原因。因為二疊紀末期形成的巖石顯示，當時某些地區氣候變冷，在地球兩極形成了冰蓋。這些巨大的白色冰蓋將陽光發射回太空，會進一步降低全球氣溫，使陸上和海上的生物很難適應。如果再加上海平面下降和火山爆發，這就會成為滅頂之災。
大氣成分的改變
有些生物學家認為，生活方式比較活躍積極的動物，如似哺乳類的單弓類動物需要比別的動物更多的氧氣，他們可能是因為大氣成分的改變而滅絕的。因為二疊紀末期氣溫的降低會導致海平面的下降。海床的遼闊煤層區就會暴露在外面，釋放出大量二氧化碳到大氣中，大氣中的氧氣含量就會相對減少。
火山活動
火山爆發會噴出大量氣體和火山塵埃進入大氣層。火山灰山團不僅會使動物窒息而死，也有可能遮蔽太陽，使全球氣溫降低。所以，火山活動也可能是二疊紀末期滅絕事件的原因之一。西伯利亞就曾經發現當時火山猛烈爆發所噴出的物質。
沙漠的肆虐
二疊紀的陸塊碰撞接壤而形成了龐大的盤古大陸。來自海上的雨水和霧氣再也無法探入內陸地區。于是二疊紀的某些區域就越來越干燥火熱，致使沙漠范圍越來越廣，無法適應干旱環境的動物就滅絕了。
侏羅紀
侏羅紀（ 距今約2.08億年～距今1.44億年，爬行動物和裸子植物的時代) 屬于中生代中期。中生代第二個紀。這一時期形成的地層稱侏羅系，位于三疊系之上、白堊系之下。超級陸塊盤古大陸此時真正開始分裂。大陸地殼上的縫生成了大西洋。非洲開始從南美洲裂開，而印度則準備移向亞洲。
侏羅紀-簡介
侏羅紀生物發展史上出現了一些重要事件，引人注意。如恐龍成為陸地的統治者，翼龍類和鳥類出現，哺乳動物開始發展等等。陸生的裸子植物發展到極盛期。淡水無脊椎動物的雙殼類、腹足類、葉肢介、介形蟲及昆蟲迅速發展。海生的菊石、雙殼類、箭石仍為重要成員，六射珊瑚從三疊紀到侏羅紀的變化很小。棘皮動物的海膽自侏羅紀開始占領了重要地位。
侏羅紀
侏羅紀時爬行動物迅速發展。槽齒類絕滅，海生的幻龍類也絕滅了。恐龍的進化類型——鳥臀類的四個主要類型中有兩個繁盛于侏羅紀，飛行的爬行動物第一次滑翔于天空之中。鳥類首次出現，這是動物生命史上的重要變革之一。恐龍的另一類型——蜥臀類在侏羅紀有兩類最為繁盛：一類是食肉的恐龍，另一類是笨重的植食恐龍。海生的爬行類中主要是魚龍及蛇頸龍，它們成為海洋環境中不可忽視的成員。
三疊紀晚期出現的一部分最原始的哺乳動物在侏羅紀晚期已瀕于絕滅。早侏羅世新產生了哺乳動物的另一些早期類型——多瘤齒獸類，它被認為是植食的類型，至新生代早期絕滅。而中侏羅世出現的古獸類一般被認為是有袋類和有胎盤哺乳動物的祖先。
軟骨硬鱗魚類在侏羅紀已開始衰退，被全骨魚代替。發現于三疊紀的最早的真骨魚類到了侏羅紀晚期才有了較大發展，數量增多，但種類較少。
侏羅紀的菊石更為進化，主要表現在縫合線的復雜化上，殼飾和殼形也日趨多樣化，可能是菊石為適應不同海洋環境及多種生活方式所致。侏羅紀的海相雙殼類很豐富，非海相雙殼類也迅速發展起來，它們在陸相地層的劃分與對比上起了重要作用。
侏羅紀是裸子植物的極盛期。蘇鐵類和銀杏類的發展達到了高峰，松柏類也占到很重要的地位。
侏羅紀-名稱由來
侏羅紀之名稱源于瑞士、法國交界的侏羅山（今譯汝拉山），是法國古生物學家A.布朗尼亞爾于1829年提出的。由于歐洲侏羅系巖性具有明顯的三分性，1837年，L.von布赫將德國南部侏羅系分為下、中、上3部分。1843年，F.A.昆斯泰德則將下部黑色泥灰巖稱黑侏羅，中部棕色含鐵灰巖稱棕侏羅，上部白色泥灰巖稱白侏羅。侏羅紀分早、中、晚3個世。
侏羅紀
侏羅紀-地層劃分
海相侏羅紀地層富含化石，特別是菊石類特征明顯，保存完全。據此，1815年，英國的W.史密斯提出利用古生物化石劃分、對比地層的見解。1842年，法國的A.C.多比尼提出比統更小的年代地層單位階，并命名了侏羅紀大部分階名。1856年德國的A.奧佩爾則提出較詳細的菊石帶劃分。侏羅紀地層正式劃分為3統、11階和74菊石帶。下侏羅統（里阿斯統）分為赫唐階、辛涅繆爾階、普林斯巴赫階和托爾階；中侏羅統（道格統）分為阿林階、巴柔階、巴通階、卡洛階；上侏羅統（麻姆統）分為牛津階、基末里階、提唐階（伏爾加階）、貝利阿斯階。詳細的菊石分帶為全球范圍海相侏羅系的劃分、對比提供了良好的基礎。在海相侏羅系頂界和統的劃分方面，目前國際上仍未統一。中國的侏羅紀地層以陸相沉積為主。由于陸生生物演化速度和分布廣度都不及菊石，所以陸相侏羅系的研究精度相對較低。
侏羅紀-重大事件
侏羅紀時發生過一些明顯的地質、生物事件。最大海侵事件發生于晚侏羅世基末里期，與聯合古陸分裂和新海洋擴張速率增強事件相吻合。環太平洋帶的內華達運動也發生于基末里期，這可能顯示聯合古陸增強分裂與古太平洋板塊加速俯沖事件之間存在著某種聯系。晚基末里期起，海生動物中出現特提斯大區和北方大區的明顯分開，反映古氣候分帶和古地理隔離程度的加強。中侏羅世末的降溫事件在歐亞大陸許多地方均有反映。近年來在波蘭、西班牙中、上侏羅統界線層中發現了地內罕見的銥、鋨異常，有人認為是地外小星體撞擊地球的結果。
侏羅紀
侏羅紀-氣候與礦產
這時候全球各地的氣候都很溫暖，涌入裂縫而生成的海洋產生濕潤的風，給內陸的沙漠帶來雨量。植物延伸至從前不毛的地方，提供分布廣泛且數量眾多的恐龍（包括最大型的陸上動物）所需的食物。在他們的上空飛翔最早的小型鳥類；這些鳥類可能是由小型的恐龍演化而來。海洋則是由大型、會游泳的新爬行類和已具[現代]線條的硬骨魚類所共享。
氣候較現代溫暖和均一，但也存在熱帶、亞熱帶和溫帶的區別。早、中侏羅世以蒸發巖、風成沙丘為代表的干旱氣候帶出現于聯合古陸中西部的北美南部、南美和非洲，晚侏羅世時擴展到亞洲中南部。中國南部，早侏羅世時處于熱帶-亞熱帶濕潤氣候環境，中晚侏羅世逐漸變為炎熱干旱環境；中國北部，早、中侏羅世氣候溫暖潮濕，晚侏羅世溫暖潮濕地區縮小。環太平洋帶的強烈構造變動與太平洋板塊向周圍大陸板塊的俯沖密切相關。伴隨著構造運動的強烈巖漿活動形成鎢、錫、鉬、鉛、鋅、銅、鐵等礦產，成為太平洋金屬成礦帶主體部分。
侏羅紀-生物概況
侏羅紀
侏羅紀——恐龍時代
侏羅紀是恐龍的鼎盛時期，在三疊紀出現并開始發展的恐龍已迅速成為地球的統治者。各類恐龍濟濟一堂，構成一幅千姿百態的龍的世界。當時除了陸上的身體巨大的雷龍、梁龍等，水中的魚龍和飛行的翼龍等也大量發展和進化。
陸地上的生物
主要的草食性脊椎動物有原龍腳類和鳥盤目恐龍，以及類似哺乳類的小型爬行類。但晚期，巨大的龍腳類恐龍占了優勢。這些動物可以同時吃到高與低處的植物；龍腳類主要靠吞下的石頭來磨碎食物。
大型的獸腳類獵食草食性動物；而小型的獸腳類，如空骨龍類和細顎龍類等則追捕小型獵物，也可能以腐肉為食。
昆蟲
侏羅紀的昆蟲更加多樣化，大約有一千種以上的昆蟲生活在森林中及湖泊、沼澤附近。除原已出現的蟑螂、蜻蜓類、甲蟲類外，還有蠐螬類、樹虱類、蠅類和蛀蟲類。這些昆蟲絕大多數都延續生存到現代。
植物
智利松的近親－針葉林，突出于樹蕨、棕櫚狀擬蘇鐵類和蘇鐵類所組成的大森林。地面上長滿了蕨類和木賊所構成的濃密植被。
在侏羅紀的植物群落中，裸子植物中的蘇鐵類，松柏類和銀杏類極其繁盛。蕨類植物中的木賊類、真蕨類和密集的松、柏與銀杏及喬木羊齒類共同組成茂盛的森林，草本羊齒類和其它草類則遍布低處，覆掩地面。在比較干燥的地帶，生長著蘇鐵類和羊齒類，形成廣闊常綠的原野。侏羅紀之前，地球上的植物分區比較明顯，由于遷移和演變，侏羅紀植物群的面貌在地球各區趨于近似，說明侏羅紀的氣候大體上是相近的。
空中的生物
具有皮質翅膀的翼龍類是空中的優勢生物。早期的鳥類也出現、最著名的就是始組鳥，擁有與小型獸腳類相似的骨骷、牙齒和爪子，但也有長羽毛的翅膀和尾巴，并且能夠飛翔。
鳥類
鳥類的出現則代表了脊椎動物演化的又一個重要事件。1861年在德國巴伐利亞州索倫霍芬晚侏羅紀地層中發現的“始祖鳥（Archaeopteryx）”化石被公認為是最古老的鳥類代表；近年來，我國古生物學家在遼寧發現的“中華龍鳥（Sinosauropteryx）化石得到了國際學術界的廣泛關注，為研究羽毛的起源、鳥類的起源和演化提供了新的重要材料。伴隨著鳥類的出現，脊椎動物首次占據了陸、海、空三大生態領域。
水中的生物
偽龍類和板齒龍類都絕種，但魚龍存活了下來，生活在淺海中的動物還有一群四肢己演化成鰭形肢的海鱷類和硬骨魚類。其他的海洋生物還有蛇頸龍和短龍。到了晚期，魚龍和海鱷類逐漸步向衰亡。
白堊紀(Cretaceous Period，142百萬年—65百萬年前)得名于西歐海相地層中的白堊沉積，延續了將近七千萬年，是延續時間最長的紀之一，和自恐龍滅絕直到現在的時間相當。白堊紀有了可靠的早期被子植物，到晚白堊世被子植物已經完全占據了地球的統治地位。白堊紀早期鳥類開始分化，著名的孔子鳥產生。劍龍在早白堊世就滅絕了，而在晚白堊世，鴨嘴龍，甲龍和角龍卻迅速發展，特別是角龍，晚白堊世才在地球上出現，卻在短時間就進化出了豐富的種類。
白堊紀-介紹
白堊紀（Cretaceous Period，Cretaceous））是中生代的最后一個紀，始于距今1.37億年，結束于距今6500萬年，其間經歷了7000萬年。無論是無機界還是有機界在白堊紀都經歷了重要變革。
在這一時期，大陸之間被海洋分開，地球變得溫暖、干旱。開花植物出現了，與此同時，許多新的恐龍種類也開始出現，包括像食肉牛龍這樣的大型肉食性恐龍，像戟龍這樣的甲龍類成員以及像賴氏龍這樣的植食性鴨嘴龍類。恐龍仍然統治著陸地，像飛機一樣的翼龍類，例如披羽蛇翼龍在天空中滑翔，巨大的海生爬行動物，例如海王龍統治著淺海。但最早地蛇類、蛾和蜜蜂以及許多新的小型哺乳動物也在這一時期出現了。
白堊紀生物
劇烈的地殼運動和海陸變遷，導致了白堊紀生物界的巨大變化，中生代許多盛行和占優勢地門類（如裸子植物、爬行動物、菊石和箭石等）后期相繼衰落和絕滅，新興的被子植物、鳥類、哺乳動物及腹足類、雙殼類等都有所發展，預示著新地生物演化階段——新生代的來臨。
爬行類從晚侏羅世至早白堊世達到極盛，繼續占領著海、陸、空。鳥類繼續進化，其特征不斷接近現代鳥類。哺乳類略有發展，出現了有袋類和原始有胎盤的真獸類。魚類已完全的以真骨魚類為主。
白堊紀的海生無脊椎動物最重要的門類仍為菊石綱，菊石在殼體大小、殼形、殼飾和縫合線類型上遠較侏羅紀多樣。海生的雙殼類、六射珊瑚、有孔蟲等也比較繁盛。淡水無脊椎動物以軟體動物的雙殼類、腹足類和節肢動物的介形類、葉肢介類為主。
早白堊世仍以裸子植物中的蘇鐵類、本內蘇鐵類、銀杏類和松柏類為主，真蕨類仍然繁盛。從早白堊世晚期興起的被子植物到晚白堊世得到迅速發展，逐漸取代了裸子植物而居統治地位。白堊紀這一時期形成地地層叫“白堊系”。代表符號為“K”。白堊紀時南方古大陸繼續解體，北方古大陸不斷上升，氣候變冷，季節性變化明顯。本紀初期出現了被子植物，以后逐步發展。菊石和恐龍、翼龍、魚龍、蛇頸龍等則由繁盛逐步趨于絕滅，哺乳類和鳥類成為新興的動物類群。
白堊紀恐龍種類達到極盛，這時候最著名的恐龍是霸王龍，是陸地上出現過的最大的食肉動物，而當時海洋中巨大兇猛的爬行動物并不亞于霸王龍，其中混龍類的上龍和海生蜥蜴類的滄龍身長可超過15米，比現在的逆戟鯨和大白鯊都大。白堊紀海洋中造礁的厚殼蛤達到極盛，一度取代珊瑚成為主要的造礁生物，使現代類型的珊瑚礁中斷了將近七千萬年。到大約六千七百萬年前白堊紀結束時，這些海洋和陸地上的動物大量滅絕，只有少量殘存。
中生代許多盛行和占優勢的門類，如裸子植物、爬行動物、菊石和箭石等，后期相繼衰落或絕滅，新興的被子植物、鳥類、哺乳動物及腹足類、雙殼類等有所發展，預示著新的生物演化階段新生代的來臨。脊椎動物中的爬行類從晚侏羅世至早白堊世達到極盛，代表有霸王龍、暴龍、翼龍、青島龍等，隨后走向衰落。海洋無脊椎動物中浮游有孔蟲是劃分對比白堊紀中、晚期海相地層的重要依據，底棲大型有孔蟲中也出現了許多標準化石。菊石和箭石演化迅速而明顯，分布廣泛，是傳統的劃分階和帶的標準化石。淡水無脊椎動物也很豐富，如甲殼類的介形蟲和葉肢介演化迅速，軟體動物中的螺和蚌分布廣泛，還有昆蟲和淡水輪藻化石，它們中的許多種屬都可成為劃分、對比陸相地層的標準化石。白堊紀早期陸地上的裸子植物和蕨類植物仍占統治地位，松柏、蘇鐵、銀杏、真蕨及有節類組成主要植物群。被子植物開始出現于白堊紀早期，中期大量增加，到晚期在陸生植物中居統治地位，山毛櫸、榕樹、木蘭、楓、櫟、楊、樟、胡桃、懸鈴木等都已出現，接近新生代植物群的面貌。白堊紀末，恐龍、菊石和其他生物類群大量絕滅。引起這次生物大規模絕滅的原因，有許多爭論。有人認為是宇宙中的一顆巨大流星體撞擊地球所致，其依據是在白堊系和第三系界線上粘土巖中銥元素含量異常高。
白堊紀時，南美洲與非洲大陸之間的裂谷迅速張開形成南大西洋，到末期已加寬到約3000千米。北大西洋裂谷位于格陵蘭和北美東側，隨著北美洲向西漂移，裂谷在擴大。特提斯海把歐亞大陸與非洲分開，中南歐和中近東的許多國家當時都處于海侵中。白堊紀時氣候比較溫暖，未見極地冰蓋跡象。當時大部分地區雨量充沛，氣候濕潤，近海及濱海地帶形成豐富的石油、煤、天然氣和油頁巖礦床，如美國的得克薩斯州、墨西哥、波斯灣、北非和俄羅斯的許多大油田，又如中國松遼平原上白堊統的大慶油田，東北和內蒙古下白堊統的許多大煤田。在一些氣候干旱炎熱的地區，如中國南方晚白堊世的西南湖群和云夢澤水系，有巨厚的膏鹽礦床沉積。此外，在云南白堊紀紅層中 ，含銅砂礦床品位高 ，規模大，易于開采和冶煉，是中國有名的銅鄉。
白堊紀-名字來源
因該地層富含白堊（chalk）而得名。白堊是石灰巖的一種類型，主要由方解石組成，顆粒均勻細小，用手可以搓碎。“白堊紀”一詞由比利時地質學家達魯瓦（Jean Baptiste Julien d′Omalius d′Halloy）于1822年創用。
白堊紀
白堊紀形成的地層叫白堊系。白堊紀這一名稱來源于英吉利海峽兩岸的白堊層，由比利時學者J.－B.－J.奧馬利達魯瓦1822年創立，英文 Cretaceous系來源于拉丁字Creta，是白堊土或石灰的意思。白堊層是一種極細而純的粉狀灰巖，是生物成因的海洋沉積，主要由一種叫做顆石藻(Coccoliths)的鈣質超微化石和浮游有孔蟲化石構成，在英、法海峽兩岸形成美麗地白色懸崖。白堊層不僅發育于歐洲，北美和澳大利亞西部也有分布。
中生代第三個紀。這一時期形成的地層稱白堊系，位于侏羅系之上、新生界之下。白堊紀是中生代地球表面受淹沒程度最大的時期，在此期間北半球廣泛沉積了白堊層，1822年比利時學者J.B.J.奧馬利達魯瓦將其命名為白堊系。白堊層是一種極細而純的粉狀灰巖，是生物成因的海洋沉積，主要由一種叫做顆石藻的鈣質超微化石和浮游有孔蟲化石構成。
白堊系的劃分以歐洲海相地層為依據，以菊石為標準，劃分為兩個統12個階，53個菊石帶。也有人主張白堊紀三分的。陸相白堊系在東亞腹地非常發育，富含石油、煤、鹽類等礦產以及各種淡水和陸生動植物化石。中國僅西藏、新疆喀什地區、黑龍江省東部和臺灣島才有海相白堊層沉積，其他地區則不同程度發育了陸相地層。東部沿海環太平洋活動帶，以紅色及雜色巖層夾火山碎屑巖和熔巖為主；西北內陸盆地以雜色沉積巖層為主；西南和華中主要是紅色巖層；東北下白堊統下部是含煤巖層，上部是湖相沉積，上白堊統是著名的含油巖系。
白堊紀-地層
白堊系的劃分以歐洲海相地層為依據，最初以菊石為標準分6～7個階（期），后來將某些亞階升級，增加到現在的12個階（期），但仍有人習慣于把下白堊統下部的4個階合稱為尼歐可木階（或譯紐康姆階）。上白堊統中部的康尼亞克、桑頓和坎潘3個階合稱為森諾階。在這12個階中可劃分出53個菊石帶，近年來又以浮游有孔蟲和鈣質超微化石做為白堊系分階、分帶以及洲際對比的重要依據。
關于白堊系的分統有2種意見:①從阿爾布階與賽諾曼階之間劃分上、下2統;②主張三分，劃出一個中統，至于中統的頂底界如何確定，尚有不同意見。1974～1982年，國際上有一個“中白堊事件”（MCE）組織,活動非常積極，主要是研究白堊紀中期的生物地層學、海侵海退、缺氧事件、地磁場倒轉、鹽類和白堊的形成、南大西洋和莫桑比克峽谷的開裂，以及印度板塊從岡瓦納古陸的分離等課題。白堊紀中期不是一個確切的地質時代概念，有人從阿普特期算起到桑頓期，多數人則從阿爾布期算起到康尼亞克期。MCE的活動不是搞白堊系三分，中白堊統的劃分除中東地區外，國際上很少使用。白堊系二分法已沿用了幾十年,見于大量的出版物及地質圖件上，當前不宜于再改動。
英國下白堊統下部是著名的韋爾登群陸相地層，包括哈斯丁層和韋爾登泥巖兩部分；下白堊統上部是綠色砂巖層，包括阿普特和阿爾布兩個期的沉積；上白堊統即狹義的白堊層，包括從賽諾曼期到坎潘早期地層，頂部缺失坎潘中晚期和馬斯特里赫特期沉積。北美已經放棄了過去有些作者把下白堊統單獨劃分出來叫做“科馬奇系”的做法，而采取了國際通用標準。但在廣大的落基山區，白堊紀海侵是從早白堊世晚期開始的，普遍缺失早、中期沉積。日本學者認為,日本諸島遠離西歐,屬不同生物地理區系，與建立在歐洲基礎上的國際標準分階難以直接對比，獨立劃分海相白堊系為K1～K66個單元，在不同相區，使用不同的地層名稱。
陸相白堊系在東亞腹地非常發育，富含石油、煤、鹽類等礦產以及各種淡水和陸生動植物化石。中華人民共和國僅西藏、新疆喀什地區、黑龍江省東部和臺灣島才有海相白堊系沉積，其余廣大地區則不同程度地發育了陸相地層。東部沿海屬環太平洋活動帶，以紅色及雜色巖層夾火山碎屑巖和熔巖為主；西北內陸盆地以雜色沉積巖層為主；西南和華中主要是紅色巖層。東北下白堊統下部是含煤巖層，上部是湖相沉積，夾少許油頁巖；上白堊統則是著名的含油巖系，與北美情況不同，含煤巖層很少。中華人民共和國白堊系生物地層學的研究，自20世紀50年代以來，取得了很大進展，但由于以陸相地層為主，研究基礎比較薄弱，至今尚未完成區域性的建組和建階工作，在各個地區已經建立起來的分層還不能完善地與海相標準分層進行對比。侏羅－白堊系界線的劃分成為長期爭論的問題，看來在短期內還難以得到妥善解決。生物界白堊紀早期陸地上的裸子植物和蕨類植物仍占統治地位，松柏、蘇鐵、銀杏、真蕨及有節類組成主要植物群。被子植物開始出現于白堊紀早期，中期大量增加，到晚期在陸生植物中居統治地位，山毛櫸、榕樹、木蘭、楓、櫟、楊、樟、胡桃、懸鈴木等都已出現，接近新生代植物群的面貌。從侏羅紀開始出現的超微化石，其特點隨產生層位不同而變化,具有重要的地層學意義，其中除顆石外，還有已經絕滅的微錐石(Nannoconus)、楔形石(Sphenolithus)等。
恐龍
脊椎動物中爬行類從極盛走向衰落，主要代表有霸王龍、暴龍、翼龍、青島龍等。侏羅紀以前的硬鱗魚被真骨魚所代替。海洋無脊椎動物中浮游有孔蟲異軍突起，成為劃分對比白堊紀中、晚期海相地層的重要依據，底棲大型有孔蟲中也出現了許多標準化石。菊石和箭石演化迅速而明顯，分布廣泛，是傳統的劃分階和帶的標準化石。群生底棲的固著蛤類(Rudistids)可形成礁體，為典型的暖水動物群，在中華人民共和國西藏和新疆南疆上白堊統地層中均有發現。海膽在特提斯海中頗為繁盛，有少數標準種屬。珊瑚和腕足動物在白堊紀居于次要地位。淡水無脊椎動物也很豐富，如甲殼類的介形蟲和葉肢介演化迅速，軟體動物中的螺和蚌分布廣泛，還有昆蟲與淡水輪藻化石，它們中的許多種屬都可以成為劃分對比陸相地層的標準化石，在地質填圖、石油和煤等礦產資源勘探中起重要作用。
中國早白堊世的植物地理分區非常明顯，根據對孢子花粉的研究，境內至少存在兩個明顯差異的孢粉植物群。①無縫雙囊粉類-無突肋紋孢（Disacciatrileti-Cicatricosisporites）植物群。分布于北方區,主要包括東北和華北北部地區。這里植物繁茂，尤其是松科、羅漢松科和海金砂科等植物，形成豐富的煤藏。也說明這里是溫暖潮濕氣候帶。②克拉梭粉-莎草蕨孢（Clas-sopollis-Schizaeoisporites）植物群。分布于南方區,多產出于含膏鹽沉積的紅色地層,反映出當時較為炎熱而干旱的氣候環境。在北緯40°～50°之間，存在著一個呈北西西-南東東方向的條狀過渡帶,南北植物群發生混生現象。從全球分布來看，中華人民共和國南、北兩個植物區與干旱帶和濕亞熱帶的情況相當。
白堊紀-地理特征
白堊紀全景圖
白堊紀時期的全球地圖在白堊紀，盤古大陸完全分裂成現在的各大陸，但是它們和現在的位置完全不同。大西洋還在變寬。北美洲自侏羅紀開始，形成多排平行的造山幕，例如內華達造山運動，與之后的塞維爾造山運動、拉拉米造山運動。
在白堊紀初期，岡瓦那大陸仍未分裂，而后南美洲、南極洲、澳大利亞相繼脫離非洲，印度和馬達加斯加還連在非洲上。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。非洲北邊的特提斯洋在變窄。西部內陸海道將北美洲分為東西兩部，這個海道在白堊紀后期縮小，留下厚的海相沉積層，夾雜著煤礦床。在白堊紀的海平面最高時期，地表上有1/3的陸地沉浸于海洋之下。白堊紀因為黏土層而著名，這個時期形成的黏土層多于顯生宙的其他時期。洋中脊的火山活動，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。分布廣泛的碳酸鹽與其他沉積層，使得白堊紀的巖石紀錄特別多。北美洲的著名地層組包含：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）、亞洲的義縣組。白堊紀末期到古新世早期，印度發生大規模火山爆發，形成現在的德干地盾。
白堊紀-氣候變遷
白堊紀中期
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后一期就已開始。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。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。氣溫上升的原因是密集的火山爆發，制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，有助于全球暖化。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。
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，并造成行星風系的虛弱。分布廣泛的油頁巖層，以及缺氧事件，可證實海洋的流動停滯。根據沉積層的研究指出，熱帶的海水表面溫度約為攝氏42°，高于現今約攝氏17°；而全球的海水平均表面溫度為攝氏37°。而海洋底層溫度高于目前的溫度約攝氏15到20°。
白堊紀-生物界
白堊紀末期陸塊逐漸形成今日模樣。地殼不斷運動，引發全球的火山活動。大規模的火山爆發持續了數百年，地表滿是噴發物，大氣充滿有毒氣體與灰塵，荒涼的地球仍由恐龍統治，它們稱霸了一億六千萬年，但是如今氣數已近，地球生物開始窒息死亡。
暴龍頭骨
恐龍統治的最后兩百年出現了最兇暴的掠食者。肉食的暴龍有5噸重，13公尺高，這是一只公暴龍，它受食物吸引來到火山腳下。這個地區布滿地熱泉，空氣中充滿了硫磺的煙氣，但是還有另一種氣味，在某個小山谷里散發著陣陣尸臭。暴龍失察，掉入自然陷阱，火山口噴發有毒的二氧化碳，二氧化碳比空氣重，因此累積在地表附近。
暴龍低頭吃尸體，就會受到一氧化碳的影響。它要是跌倒就會永遠倒地不起。幸虧它體型高大才得救。當它叼著食物起身，頭部正好高過毒氣層。
“關于恐龍滅絕的原因非常多，其中有一個很主要的就是大規模的火山爆發，在6500萬年，恐龍滅絕這個時期，地球上有很大規模的火山的爆發，熔巖流的巖石廣泛分布，比如說印度德干有個火山巖的熔巖流，面積非常非常大，而這個時間正好和恐龍大規模的滅絕是吻合的。”
貧瘠的熔巖流中仍有綠地點綴，白堊紀末期，氣候溫暖潮濕，植物開始轉變，闊葉木取代了針葉木，顯花植物的演化是這場無聲革命的功臣。關鍵在于花朵與昆蟲的親密關系，有些花如今只能靠昆蟲傳粉，有些昆蟲，像蝴蝶只能靠花朵維生。鳥類在闊葉林中繁生，林中鳥鳴，不絕于耳。而這些美麗的植物卻極有可能成為殺死恐龍的罪魁禍首。
闊葉植物的出現對恐龍可能也是有影響的，比如它的植物結構發生了變化，恐龍的食性可能沒有跟上植物發展的速度，也是滅絕的原因。”
經過數百萬年演化，恐龍之間亦發展出親密關系，掠食者與獵物之間關系尤其微妙。奇妙的甲龍擅長防御，它們變得能對抗暴龍等大型掠食者。甲龍重達七噸，全身布滿堅甲，甚至連眼皮也硬化了。假如這樣威力仍然不夠，甲龍還有致命的尾棒伺候。可惜甲龍再強，也不是致命環境的對手。暴龍巢穴就在附近，母龍通常極力保護恐龍蛋，不過這是個廢棄的巢，二齒獸設法鉆了進去，恐龍在地面產卵擋不住二齒獸的掠奪。不過暴龍蛋很大，二齒獸不容易搬動它。哺乳類的時代即將來臨，往后體型也會變大，但白堊紀的哺乳類頂多十公斤重。暴龍蛋內的胚胎已經死了。另一只二齒獸循著氣味而來。白堊紀末期地球環境惡劣，許多恐龍胚胎無法存活，酸性污染導致蛋殼發育不全。
母暴龍呼喚求偶，暴龍地盤廣達數百平方公里，它得設法吸引游蕩的公暴龍，愛的呼喚可能持續數周。母暴龍的呼喚傳遍火山坡地，它的呼叫終于有了回應。公暴龍殺了一只小三角龍，它不是為了充饑，而是準備送禮。母暴龍較大，攻擊性較強，公暴龍送食物示好，免得遭母暴龍攻擊。母暴龍出現了，它心存警戒，大嘴是暴龍的主要武器。暴龍前肢短小，嘴巴大，以后腿保持平衡。它一口能咬碎骨頭，撕開70公斤的肉。公暴龍保持距離，以策安全。它們當晚進行交配，這只是第一回合的交配，只要母暴龍允許，公暴龍將繼續停留，防止其他公暴龍靠近。
三天之后，三角龍已經尸骨無存。母暴龍開始下逐客令，公暴龍識相的離開。這種場面發生的幾率在白堊紀晚期可能會越來越少，因為雌性恐龍的存活幾率越來越小，這可能直接導致了恐龍的滅亡。
“現在的爬行動物海龜和鱷魚，溫度一發生變化，它孵化出來的雄性和雌性比例就發生嚴重的失調，同是爬行動物的恐龍，在環境溫度發生變化以后，也可能出現類似的現象，比如要么全是雄性的，要么全是雌性的，要么比例嚴重失調，這種環境是有的，在中生代時期，大量的火山爆發或者在白堊紀末期這次大的衛星撞擊以后，環境發生變化，火山爆發都會導致溫度升高很多，或者降低很多，這個情況下，恐龍孵化出來的幼崽要么是雄性的要么是雌性的，或者比例嚴重失調，這種失調的比例，就是雄性的找不到雌性的，雌性的找不到雄性的。”
風神翼龍自海岸滑翔而來，前來覓食，這幅景象當時極為罕見。近兩千萬年來，翼龍逐漸凋零，現在只剩下13公尺長的風神翼龍存活。
白堊紀-地史特征
白堊紀
聯合古陸于2億年前開始解體和漂移。侏羅紀時產生了一條分割南美洲與非洲大陸的新裂谷，白堊紀時南大西洋沿此裂谷迅速張開，到白堊紀末已加寬到約3000公里；北大西洋裂谷在格陵蘭東側，北美與格陵蘭白堊紀大部分時間都是連結在一起的。分隔歐亞大陸與非洲大陸的是特提斯海，現中南歐和中近東的許多國家當時都淹沒在海水中。當歐亞板塊緩慢地順時針轉動時，非洲則繼續逆時針轉動，早白堊世時印度板塊還與馬達加斯加連結在一起,到了晚白堊世則彼此分開,而澳大利亞是到了晚白堊世末期才開始脫離南極板塊。晚白堊世早期，發生了全球性大規模的海侵，從墨西哥灣到北冰洋的一淺海，流經北美洲中西部，分大陸為東西兩部分；另一淺海經波蘭侵入俄羅斯聯邦中部，使北冰洋與特提斯海貫通，北方冷水動物群與南方暖水動物群發生混合。
中華人民共和國大陸白堊紀時只在邊陲地區有海侵發生。特提斯海東段不僅淹沒了西藏高原，還在新疆喀什地區伸進了一個狹長的海灣；沿太平洋烏蘇里灣早白堊世早期伸達黑龍江省東部，臺灣西海岸平原的鉆井巖心中也找到過早白堊世晚期的菊石和海相雙殼類化石。就陸上情況而言，早白堊世時東部是濱海低地火山活動帶，向內是東部高原,西北則有大型內陸慶陽湖和準噶爾湖，橫斷山系以東的西南湖群包括巴湖、蜀湖、西昌湖和滇湖，沉積的全是紅色地層。晚白堊世時除西南湖群略有萎縮外，其他地貌格局發生了重大變化，東部濱海低地上升成為高山，原來東部高原的南北兩端沉陷為松花湖和云夢澤兩大水系，西北的慶陽湖和準噶爾湖則消失不見，只剩下一些小型的山間盆地。
早白堊世中期，由于太平洋板塊的劇烈活動，中華人民共和國東部著名的郯廬斷裂發生了巨大的平移，從歐特里夫期起到阿普特期止，1500萬年間平移了將近740公里,平均每年移動約5厘米。太平洋東岸的圣安的列斯斷層與此相應，平移了將近720公里，每年移動近5厘米，這是太平洋北部的庫拉板塊向西北方向漂移所引起的。在這一活動過程中，中華人民共和國東部特別是東南沿海地區發生了強烈的火山噴發和巖漿活動，在浙、閩、粵、蘇、皖、贛諸省造成了巨厚的下白堊統中酸性火山巖系。這一火山巖漿作用一直持續到晚白堊世，不過向東發生了遷移，主要在麗水-海豐大斷裂之東。與這些火山活動有關，形成了明礬、螢石、方沸石等非金屬礦床和鉛鋅銀等金屬礦床。
中華人民共和國中部和西部內陸地區，白堊紀很少有火山活動，但西藏海域卻有水下噴發。
古近紀(Paleogene，符號E)，舊稱早第三紀，是地質年代中新生代的第一個紀，開始于同位素年齡65.5±0.3百萬年(Ma)，即大約距今6500萬年，結束于23.03±0.05M，延續了約4247萬年。古近紀屬于顯生宙新生代，也屬于非正式的第三亞代；古近紀的上一紀是白堊紀，下一紀是新近紀。古近紀包括古新世、始新世和漸新世。
古近紀-動植物
生物
由于古地中海區海相古近系中常含有貨幣蟲，所以在歐洲常稱古近紀為貨幣蟲紀。古近紀動物界的基本特點是哺乳動物的迅速輻射演化。除了適應陸地生活的多種方式外，還出現了天空飛翔的蝙蝠類和重新適應海中生活的鯨類。海生無脊椎動物中以有孔蟲類、軟體動物、六射珊瑚等為主。淡水介形類等亦大量繁育。
植物
植物界中，從晚白堊世開始占主要地位的被子植物，更趨繁盛，植物分區更接近現代。
地理
古地理方面，在大陸內部海侵范圍顯著縮小。由于地殼運動的結果，開始奠定了許多山系的雛型。中國的古近系以陸相為主，僅在邊緣地帶如臺灣、西藏等地有海相沉積。
古近紀-地質地層
古近紀地質代表地層位于特提斯喜馬拉雅北亞帶的江孜地區，古近紀甲查拉組角度不整合于晚白堊世宗卓組之上，系該地區最高（時代最晚）海相地層。運用巖石學和地球化學方法對其進行分析研究結果表明該組物源區主要為近源再旋回造山帶，巖屑的母巖類型主要是巖漿弧成因的中性、中酸性安山質火山巖。新生代以前，特提斯喜馬拉雅屬于印度板塊的被動大陸邊緣，從特提斯喜馬拉雅南亞帶向北亞帶顯示了一種從淺水陸棚到深水盆地的變化，在侏羅-白堊紀時其陸源碎屑物主要是成熟度極高的石英砂巖，所以甲查拉組的碎屑物質只能來源于當時的岡底斯弧地區，所獲有限的古水流證據也指示了這一點。從歐亞大陸侵蝕下來的碎屑物質被帶到原印度大陸地區沉積，暗示該區的特提斯洋殼已經完全消失，印度與歐亞大陸在特提斯喜馬拉雅中、東部產生了初始的陸-陸碰撞，其碰撞的啟動時間為甲查拉組開始沉積的65Ma±。
古近紀
古近紀-玄武巖
遼東地區玄武巖的K-Ar定年結果表明，曲家屯玄武巖形成于晚白堊世，K-Ar年齡為81.58±2.46 Ma；亂石山子玄武巖形成于古近紀，K-Ar年齡為58.36±1.64 Ma。本區玄武巖含有豐富的橄欖石、單斜輝石和角閃石捕虜晶。亂石山子玄武巖中橄欖石捕虜晶的Mg值（79.5-88.5之間，平均值為84）較曲家屯玄武巖中橄欖石捕虜晶Mg值（77.0-79.8之間，平均值為78.4）偏高；單斜輝石捕虜晶為透輝石，其從核部到邊部的Mg等變化趨勢與橄欖石類似；斜方輝石捕虜晶為古銅輝石，其Mg值介于85.2-87.6之間，平均值為86.4。捕虜晶發育的環狀裂隙、扭折帶、礦物成分環帶以及捕虜晶與主巖Mg值之間的不平衡均暗示它們為玄武質巖漿上升捕獲的早期巖漿晶出礦物的堆晶體。玄武巖的巖石地球化學分析結果表明：(l)它們屬于堿性系列，為堿性玄武巖，曲家屯玄武巖較亂石山子玄武巖貧硅、鎂，富鈣、鋁，它們均具有原始巖漿的特征；(2)二者具有相似的稀土元素配分模式，但曲家屯玄武巖輕稀土元素總量更高，且輕重稀土元素分離程度高；(3)二者具有相似的Sr-Nd同位素組成。
古近紀
古近紀-磨拉石
磨拉石主要為生成于古近紀等時代區域沉積地層單位。原為法國羅訥河谷居民稱呼當地一種砂巖石材的名稱。19世紀時引入地質文獻，用以表示阿爾卑斯山區主要為中新統的一套厚度很大的以灰、綠色砂巖和礫巖為主的區域沉積地層。磨拉石厚可達幾千米，形成下部海相、上部非海相的楔形沉積體，即側向急劇變薄，粒度變細。磨拉石的砂巖中富含硬砂巖或巖屑砂巖,也發育長石質砂巖。砂巖層發育交錯層理,但不發育粒級遞變層理。磨拉石作為構造巖相術語，表示不同造山帶的不同造山期在復理石之后的一種普遍發育的構造巖相類型。如歐洲“紅色大陸”的泥盆系，石炭系含煤地層，美國洛基山區一部分白堊系地層等。地質文獻中常把磨拉石稱為后造山相，形成于后造山期。在沉積建造中還劃出磨拉石建造。磨拉石中發育三角洲相沉積，也可含煤層，還可形成厚的儲油層
新近紀
新近紀是指新生代的第二個紀。新近紀生物界的總面貌與現代更為接近，開始于距今2300萬年，一直延續了2140萬年。
新近紀-概況
新近紀是新生代的第二個紀。它包括中新世、上新世。新近紀是地史上新生代第二個紀，也是地史上發生過大規模冰川活動的少數幾個紀之一，又是哺乳動物和被子植物高度發展的時代，人類的出現是這個時代的最突出的事件。新近紀開始于距今2300萬年，一直延續了2140萬年。
前人把新生代第三紀的后期稱為新第三紀(現稱新近紀),延續時間2330萬～260萬年(國際上是2350萬～１７５萬年),包括中新世和上新世。自新近紀起,生物界的大部分面貌與現代更為接近。
新近紀-生物界
新近紀哺乳動物
新近紀生物界的總面貌與現代更為接近。哺乳動物又有新的發展，以形體增大為其特征。在海生無脊椎動物中，有孔蟲類中的大型的貨幣蟲已經消失，為小型的有孔蟲類所代替。六射珊瑚大量發展，形成大型的珊瑚礁。淡水介形類等大量發育。
在植物界中，高等植物區系與現代的幾乎沒有什么差別，低等植物中淡水硅藻較為常見。植物地理區已與現代近似。在古地理方面，在大陸邊緣地區發生了小規模的海侵。在地殼運動方面，到了上新世，許多古近紀時形成的新山系繼續隆起，山勢基本與現代相近，如歐洲的阿爾卑斯山、亞洲的喜馬拉雅山、南美的安底斯山等等。
哺乳動物又有新的發展，以形體增大為其特征。在海生無脊椎動物中,有孔蟲類中的大型貨幣蟲已經消失,為小型的有孔蟲類所代替；六射珊瑚大量發展,形成大型珊瑚礁。淡水介形蟲等大量繁育。在植物界中，高等植物區系與現代的幾乎沒有什么差別，低等植物中淡水硅藻較為常見，植物地理區已與現代近似。在古地理方面,新近紀只在大陸邊緣地區發生小規模海侵，最后一次海退導致了第四紀的開始。在地殼運動方面，到了新近紀上新世，許多古近紀形成的新山系繼續隆起，山勢基本上與現代相近,如歐洲的阿爾卑斯山、亞洲的喜馬拉雅山、南美洲的安第斯山等等。中國西部隆起成為山地，東部繼續下降成為范圍很廣的凹陷平原,在隆起區沿斷裂帶發生連續的玄武巖噴發。
新近紀-礦物類
新近紀玄武巖漿
對山東昌樂方山新近紀堿性玄武巖中原生剛玉巨晶的觀察研究,發現在剛玉巨晶與玄武巖間存在反應邊,可見新近紀堿性玄武巖中的剛玉巨晶為捕虜晶。電子探針下觀察,反應邊有兩類：第1類由尖晶石帶和鈦磁鐵礦＋熔體帶構成,第2類由尖晶石帶和長石＋鈦磁鐵礦帶構成.在第1類反應邊中，尖晶石帶很窄（＜40μm），鈦磁鐵礦＋熔體帶較寬（100～120 μm）；而且尖晶石的成分變化很大，從靠近剛玉一側（內側）向外，Al2O3逐漸降低，從85.08%～58.94%,MgO和FeO逐漸升高,分別從5.14%～14.82%和8.08%～28.24%.在第2類反應邊中，尖晶石帶較寬且穩定（100μm左右）;長石＋鈦磁鐵礦帶不穩定,特別是鈦磁鐵礦不但窄（＜40μm），而且分布斷斷續續;尖晶石的成分變化較小,Al2O3 59.25%～62.82%、MgO12.34%～13.50%、FeO 23.25%～27.37%。本文對兩類反應邊的形成模式進行了探討，認為剛玉巨晶與玄武巖漿反應持續時間的長短是導致形成兩類反應邊的主要因素，第1類反應邊是反應沒有達到平衡的產物,第2類反應邊為反應平衡或者是接近平衡的產物。
根據在高原及鄰區近7年完成的1∶250000地質填圖資料,劃分出青藏高原及鄰區古近系-新近系殘留盆地共92個。沉積范圍大且序列完整的盆地分布在高原周緣和腹地.在高原的南、北和東緣,沿區域性大斷裂帶分布許多走滑拉分盆地.古新世—始新世海相地層僅分布在藏南和新疆葉城地區。藏南半深海-深海沉積沿江孜-薩嘎-郭雅拉-桑麥一線分布,其海水東淺西深，西部為活動型,反映新特提斯洋閉合的時間從東向西變新,地殼抬升首先開始于東側。晚白堊世隆起區主要分布在研究區東北部,高原總體地貌格局為東北西南低。
古新世—始新世出現了騰沖-班戈、庫牙克-格爾木新的隆起帶,西昆侖隆起帶向東拓展,祁連隆起帶加寬,松潘-甘孜隆起區范圍向東有所萎縮。漸新世期間，岡底斯和喜馬拉雅帶掘起，昆侖-阿爾金-祁連的進一步隆起，造成了整個高原的周緣為山系、而腹地為盆的宏觀地貌格局。
新近紀-深層水的增氧與分層
綜合南海ODP1148站、1146站和1143站沉積物物性、底棲有孔蟲、同位素等資料，探討早中新世以來南海深層水的演化特征。結果表明,在21～17 Ma、15～10 Ma和10～5 Ma3個時間段分別對應3個富含紅褐色粘土的巖性單元,其紅色參數增高指示南海深層水中溶解氧含量的增加.對比發現,前兩階段的深層水增氧與南極底層水和北大西洋組合水增強有關,前南海與外地的底層水基本是相互連通的。10 Ma以后,南海深層水溶解氧降低，同時分別處于下深層水的1148站和上深層水的1146站之間的CaCO3含量變化加大，喜氧底棲有孔蟲減少，底棲δ13C在約10 Ma大幅度減輕,說明南海當時的深層水受大洋深層水的控制減弱。推測主要是南海海盆自16～15 Ma停止擴張以后，南海逐漸關閉引起本地深層水開始形成的緣故。從6 Ma左右開始出現大量的太平洋底層水和深層水的底棲有孔蟲標志種,1148站和1146站在5～3 Ma期間的CaCO3含量之差達到40%，標志南海深層水最大分異期。除了全球氣候變冷、北半球結冰引起太平洋深層水擴張的影響之外,南海海盆由于更強烈向東俯沖而進一步下沉也可能是原因之一。南海深層水演化進入現代模式,兩站之間的CaCO3含量之差穩定在10%左右,厭氧底棲種豐度增加。
太平洋底層水和深層水的標志種相繼在1.2 Ma和0.9Ma大量減少,底棲δ13C也同時大幅度變輕到新近紀的最低值，表明太平洋底層水的影響基本消失,太平洋深層水的影響也大大減弱.因此,標準現代模式的南海深層水，推測主要由于“中更新世氣候轉型”時期巴士海峽下面的海檻抬升到接近目前約2 600 m的深度時，才開始形成。
第三紀(始新世)地球
第三紀TertiaryPeriod, 新生代的最老的一個紀（距今6500萬年～距今180萬年）.第三紀的重要生物類別是被子植物、哺乳動物、鳥類、真骨魚類、雙殼類、腹足類、有孔蟲等，這與中生代的生物界面貌迥異，標志著“現代生物時代”的來臨。
第三紀-梗概
第三紀名稱的意思是“第三個衍生期”，這是延用十九世紀對地層劃分為四個大時期的分類命名。
1833年，英國C.萊伊爾在研究法國 巴黎盆地軟體動物化石時，發現地層越新，軟體動物與現代種屬相同的越多。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、中新世和上新世。1854年，E.貝利希在德國發現早于中新世的沉積物，提出漸新世。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；1866年，K.F.瑙曼則把漸新世和始新世合稱早第三紀。1874年，W.P.夏姆珀根據巴黎盆地發現的植物化石，他認為這些化石的層位早于始新世，而稱之為古新世。因此，第三紀劃分為早第三紀和晚第三紀。早第三紀包括古新世、始新世和漸新世，晚第三紀包括中新世和上新世。早、晚第三紀的分界線約在2330萬年前。
習慣上將這個紀分為5個持續時間不等的世，從老到新為：古新世、始新世、漸新世、中新世和上新世。它們的名稱是根據現代海洋無脊椎生物種屬在第三紀化石中占的比例命名的。因此，根據提出這個系統的查爾斯·萊伊爾爵士的意見，始新世（意思是“現代的拂曉”）有比更新世（譯為更為現代）較少的現代物種。在另一種分類中，將第三紀看作一個代，其中的前三個世構成老第三紀而后兩個構成新第三紀。
第三紀時被子植物極度繁盛。除松柏類尚占重要地位外,其余的裸子植物均趨衰退。蕨類植物也大大減少且分布多限于溫暖地區。第三紀的植物有明顯的分區現象，地層中還有許多微體水生藻類化石。
脊椎動物的變化主要表現在爬行動物的衰亡，哺乳類、鳥類和真骨魚類取而代之，興起且高度繁盛。第三紀的早期，仍生活著古老、原始的哺乳動物；到了中期，現代哺乳動物的祖先先后出現，逐漸代替了古老、原始的哺乳動物；第三紀晚期，現代哺乳動物群逐漸形成，更是偶蹄類和長鼻類繁盛的時期。尤其馬的進化很快。
中生代末，海生無脊椎動物有明顯的興衰現象。盛極一時的菊石類完全絕滅，箭石類極度衰退，而雙殼類、腹足類、有孔蟲、六射珊瑚、海膽、苔蘚蟲等則進一步繁盛。第三紀出現的有孔蟲分布廣泛、進化迅速，對于海相第三系的劃分與對比很有意義。此外，它們的生態分帶已應用于確定沉積盆地水深的變化。原生動物中的放射蟲在第三紀也十分繁盛，在深海研究中占有突出地位。雙殼類在第三紀有很大發展，腹足類在第三紀進入極盛期。
陸生的無脊椎動物以雙殼類、腹足類、介形類為主，可以根據它們不同時期組合面貌的變化，進行陸相第三系的劃分。
第三紀化石
第三紀-地層構造
早第三紀(開始于6500萬年前，結束于2330萬年前)
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。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。
下第三系除以巖石地層、古地磁和同位素測定為依據外，主要采用古生物組合（或動物群）、層序和層型剖面等對比方法來劃分。由于各門類生物進化速率不同，各地沉積并非同時，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)等具有晚白堊紀的特征，但是據克里米亞、高加索和里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系。因此較多的學者認為，中生界與新生界分界應置于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系，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于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，它標志了恐龍的消失，哺乳動物有胎盤類開始興起；上界為維特奈階之頂，它標志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幾百種,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、云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(Bem-lmbd)動物群的上湖組和望虎墩組之底;上界可能相當含副巨犀(Prcertherium)－塔塔鼠(Ttromys)動物群的層位，如內蒙古伊克布拉格組之頂。
第三紀遺留的地貌
中國海相下第三系見于喜馬拉雅山區、塔里木西緣和東海陸架──臺灣島。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，漸新統包含于烏恰群底部,它們含有孔蟲和軟體動物等化石，屬于中亞副特提斯海區。臺灣北港地區鉆孔中發現古新統云林組，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。
早第三紀地層考察(南寧)
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（見表[早第三紀地層對比簡表]），其中有些地層單元的對比關系尚不夠了解，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系帶來一定的困難。
早第三紀地層對比簡表
晚第三紀（距今2330萬年～距今164萬年）
晚第三紀地層的劃分與對比有其獨特而復雜的歷史。
第三紀地層
統的劃分
上第三系分為中新統和上新統。這兩個統分別源于萊伊爾的地質年代單元，即中新世和上新世。它們是根據地中海周圍海相雙殼類化石組合中現生種的含量確定的:中新世含現生種18％;上新世含現生種49％。萊伊爾定名時，沒有指定典型層位和地點，也沒有確定界線，更沒有考慮到它們是否能在全球適用。這是造成后來長期爭論和混亂的根本原因。雖然如此，絕大多數地質學家都同意，上第三系的統的劃分應以研究歷史最久的地中海周圍的海相地層為準。
中新統的底界，即上第三系的底界應以阿基坦階的底界為準，它代表了漸新世末海退之后的一次廣泛海侵的開始，大約發生于2400萬年前。中新統的上限，即上新統的下限應在墨西拿階和贊克爾階之間。墨西拿階代表古地中海區域一次廣泛的海退，是有名的成鹽期。贊克爾階代表一次海侵。這一條界線，由于長期來被錯誤地與陸相地層中的三趾馬動物群的出現聯系在一起，而推定為距今約1200萬年（這也是古哺乳動物學家根據生物演化規律而推算出的結果）。現在已有大量的證據證明對海相中、上新統的界線年齡的推斷是錯誤的。實際它距今只有大約550萬年。上新統的頂界,即上第三系的頂界在皮亞琴察階和卡拉布里亞階之間。第18屆國際地質大會(1948)把這條界線定為上第三系與第四系在海相層中的界線。目前關于這一界線的年代的意見已趨于一致，即生物群總體面貌發生較大變化的界面與古地磁年表中松山反向期中的奧杜威正向亞期的上界大體同時，即距今約170萬年。中、上新統在時限上太不均衡,上新統的時限太短(約300萬年),而中新統的時限又太長（約1900萬年）。此外，這些統的界線不能反映全球性重大的地質和生物事件。事實上，各大陸的晚第三紀的生物和地層年代劃分的界線大多與上述界線不相吻合。因此，這種統（世）的劃分已失去其作為全球性劃分單元的性質。但是,至今也未能提出一個可被普遍接受的方案,當前只能遵循尊重傳統的原則，把建立在地中海區域海相地層基礎上的中新統和上新統作為國際對比標準。
階的劃分
上第三系的階只有地區意義。在古地中海周圍的海相地層中，中新統分為6個階,上新統只有兩個階。在中歐和東歐，上第三系主要以副地中海的海相、半咸水封閉內陸海和陸相互層為代表。這些地層在19世紀中期和后期曾是著重研究的對象，出現過大量的地層名稱。其中有些是相當著名并被廣泛應用的，例如蓬蒂階等。副地中海有極為復雜的演變歷史。因此，它的地層單位之間以及它們和古地中海海相階的對比造成過極大的混亂。從20世紀60年代末開始，經過多學科長年大量的工作，這些問題已逐步得到澄清。在地中海晚第三紀地層分委員會第7次(1979，雅典)和第8次（1985，布達佩斯）大會上已經提出了中副地中海和東副地中海兩個區域地層劃分方案，地層對比問題也已基本解決。
在歐洲，陸相上第三系也很發育，而且富含哺乳動物化石。但是陸相地層相變大，連續沉積少，層序關系常常不清（例如裂隙堆積），與海相交互沉積少，多富集于少數層位和地點，這就使海、陸相的對比十分困難。在相當長的一段時期內，歐洲的陸相上第三系沒單獨的階。古生物學家越來越感到有建立獨立的陸相地層劃分順序的必要。西班牙有較連續的陸相沉積，這一工作首先由西班牙人M.克魯撒馮開始，于20世紀50年代末建立了瓦里西和土洛里兩個階。1975年，西歐一些古哺乳動物學家在德國慕尼黑聚會,提出了以7個“期”為基礎的歐洲陸相地層劃分方案。把它們主要稱作“期”，而不是“階”，是因為這些單元大多都不是建立在地層實體的劃分上，而是建立在不同的哺乳動物組合上。在這次會上以P.曼為首的一些古生物學家，仿效近年研究洋底鉆芯微體古生物學家的辦法，把晚第三紀的哺乳動物分成17個帶，稱作MN帶。每一個帶都列出了代表性動物群名稱，特征屬種，首次和末次出現的分子等。這兩種劃分已經成為當前陸相地層的全球性對比的標準。
北美的上第三系以陸相為主，從一開始就是以哺乳動物的演化為基礎劃分的。1941年，伍德委員會正式確立了一個劃分為6個哺乳動物期的北美上第三系的劃分方案。這一方案一直沿用至今，只是這些期的內涵、界限及與歐洲的對比都已經大大前進了。非洲，除地中海沿岸海相地層沿用經典的階和統的名稱外，內陸陸相地層還沒有正式建階，還處在資料集累階段。印巴次大陸的上第三系以喜馬拉雅山南麓巨厚磨拉石相的西瓦利克巖系為代表。在20世紀初，在巖性基礎上建立的階已經提出，但是它們和歐洲劃分的對比關系，直到近年才確定下來。
第三紀地層
中國晚第三紀地層
上第三系廣布全國，絕大部分屬陸相沉積。海相沉積僅分布在臺灣、海南島及沿海極個別的地段。中國上第三系研究起步晚，從20世紀20年代才開始，而且主要限于晚第三紀中后期的哺乳動物化石方面。在30～40年代，曾發表大量有關三趾馬動物群方面的專著。但在地層劃分方面工作不多。80年代以前，中國一直沒有一個獨立的上第三系階一級的劃分體系；三趾馬動物群和泥河灣動物群分別借用了歐洲的蓬蒂期和維拉弗朗期的名稱；其他動物群只是籠統地劃歸中新世或上新世；而且一直沒有發現早中新世的哺乳動物。1984年，李傳夔等首次提出一個與歐洲大體對應的7個期（階）的劃分方案。最近的工作表明，中國至少也能劃分出15個哺乳動物帶來（見表[中國晚第三紀哺乳類層序及與西歐對比]）。中國下中新統目前僅發現于青海西寧、甘肅 蘭州、河西走廊、新疆準噶爾盆地等處，主要為河湖相碎屑沉積；中中新統發現于寧夏同心、陜西藍田、江蘇泗洪、內蒙古通古爾、山東山旺和云南開遠等地。大部分屬河湖相沉積，也有部分湖沼沉積。晚中新統廣布全國，只華南和東北尚未發現哺乳動物化石。黃河以北、汾河以西主要為土狀堆積，即所謂的三趾馬紅土，汾河以東為河湖相沉積；黃河與長江之間發現較少，在鄭州和襄樊一帶有灰巖；云南則多沼澤相，有褐煤。70年代在西藏希夏邦馬峰北坡也發現三趾馬化石。上新統發現較少，僅零散分布于陜西、山西、河北等省和盆地中。
中國晚第三紀哺乳類層序及與西歐對比
第三紀-地史特征
早第三紀由于海底擴張、古陸解體，世界上整個地質構造格局、古地理環境產生了重大的變化。早第三紀時,古地中海最終消失,亞洲大陸最后形成，青藏高原的升起，阿爾卑斯山、喜馬拉雅山、落基山和安第斯山等現代山系相繼形成，吐爾蓋海峽和巴拿馬地峽的出現或消失，氣候分帶漸趨明顯，地球上的自然環境向著多樣性發展。
形成于第三紀的阿爾卑斯山
晚第三紀全球海、陸輪廊已很接近于現今。整體說來,海洋所占面積較大,而陸地面積較小。現地中海沿岸，如北非阿特拉斯山區、意大利大部、法國和西班牙的地中海沿岸區都曾為古地中海區，法國的西海岸、北歐地區則被大西洋所占；在北美西海岸南部以及墨西哥灣濱海區也被海洋所占。但是，中國的情況不同，中國的東海岸在晚第三紀的大部分時間里更向東擴展，特別是渤海和黃海，大部分還都是陸地。當然最大的不同是副地中海的存在。副地中海是在阿爾卑斯山脈從水下升起后殘留在山脈以北部分的水體。水體最大時東西長約5000公里，面積為現地中海的一倍半，從法國羅訥河谷開始，沿阿爾卑斯北麓向東延伸，至少延伸至咸海一帶。除羅訥河谷外，副地中海在不同的時期曾通過南斯拉夫薩格勒布低地與亞得里亞海，通過希臘與愛琴海和通過伊朗西北部與波斯灣及印度洋相連通。在中中新世末，約在1300萬年前，基本與其他海洋隔絕，變成內陸海，幾經分隔，剩下今日的咸海、里海、黑海和匈牙利的巴拉頓湖。
晚第三紀是重要的山脈形成期。現今地球上較高的山脈都是這一時期形成的，如歐洲的阿爾卑斯山、非洲的阿特拉斯山，亞洲的喜馬拉雅山，北美的落基山和南美的安第斯山等；一些老的夷平山地，如天山、秦嶺等也有活化抬升現象。地殼運動也引起了普遍的火山噴溢。太平洋東、西兩岸有大量玄武巖流。在中國境內的有漢諾壩玄武巖，東北地區大片出露，山東山旺和浙江嵊縣的玄武巖等。地殼運動也使歐亞大陸與非洲和北美數次分合，形成多次動物群交流。南、北美洲也在上新世末相連過。
晚第三紀開始時，氣候由涼爽向濕熱轉變，中中新世以后，西藏高原的升起無疑對全球的氣候產生重大影響。在中國的表現則是氣候分帶日益明顯，并逐漸轉向干旱涼爽。
第三紀-氣候條件
早第三紀由于各大陸的位置與現代不同，板塊漂移、古緯度變化、氣溫與近今也不同。白堊紀后期到古新世北半球年平均氣溫曾下降3℃左右;到古新世后期，氣溫一度回升；而始新世晚期氣溫又有下降趨勢，直至以后才逐漸回升到原有水平。在早第三紀晚期，中國氣候有明顯的南北分帶，如南北為兩個潮濕帶，中部為干旱帶。氣候帶的展布與今日的緯度斜交。
晚第三紀開始時，氣候由涼爽向濕熱轉變。中中新世后，西藏高原的抬升對全球氣候產生重大影響。中國的氣候分帶日益明顯，并逐漸轉向干旱涼爽。
總之.第三紀的氣候比起現在的氣候來，更為溫暖、濕潤而且較少變化。在第三紀早期，熱帶和亞熱帶氣候遠遠延及加拿大北部邊界，在稍后的時期內大平原地區則呈現出干旱境況。趨近第三紀末，氣候逐漸變冷，預示著更新世最早的冰期即將來臨。
在第三紀，中歐、北非和北美東部墨西哥灣沿岸屬于熱帶氣候，而北非、西亞、中亞和中國華南大部地區，則屬于干燥氣候帶；東北亞、西西伯利亞、中歐、北美西北部、中國東北地區以及澳大利亞東南部和南美南部，屬于溫涼潮濕氣候帶。
第三紀化石
第三紀-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早白堊世有很大增加，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、陸生和適應半咸水的種類。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。關于恐龍為什么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。
第三紀動物
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系；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，嚙形動物、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。至于無脊椎動物，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,已處于衰落時期；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。由于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，由于海底擴張，北大西洋斷裂切開把北大西洋與北極海相通，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接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；埃塞俄比亞區，包括非洲大部分；澳洲區，包括澳大利亞、新西蘭和鄰近的一些島嶼；東方區，包括東印度和南亞。（見彩圖[第三紀植物群示意圖]）
第三紀植物群示意圖
晚第三紀植物界已基本上由現生屬組成，并有大量現生種，只是北半球的喜暖植物的分布更向北延伸。晚第三紀初期北歐還有熱帶常綠植物，西伯利亞還有溫帶闊葉林。至上新世末喜暖植物明顯南退。
無脊椎動物中大量屬種也是現生的。一些早第三紀特有的門類,最著名的如貨幣蟲等,已完全滅絕。雙殼類、腹足類和介形類大量衍生。海洋中各種原生動物，如有孔蟲、放射蟲等極為繁盛，在海相地層劃分中起著非常重要的作用。哺乳動物中，歐亞大陸早第三紀的特征門類，如有袋類、肉齒類，奇蹄目中的雷獸、原始貘類、兩棲犀、巨犀，偶蹄目中的石炭獸、古豬獸等，除少數殘存至中新世初期外，均相繼滅絕。代之而起的是長鼻目、肉食目中的鬣狗科、熊科、奇蹄目中的安琪馬和三趾馬，犀中的板齒犀、大唇犀，偶蹄目中的豬類，反芻動物中的鹿、羊、長頸鹿，以及嚙齒目、兔形目中的大量屬種。其中絕大部分都是滅絕的種和屬。
根據哺乳動物的狀況，晚第三紀可劃分為4個時期：早中新世是殘存的和高度特化的早第三紀分子和少量晚第三紀分子的時期；中中新世,是安琪馬動物群時期,此時長鼻目自非洲、安琪馬自北美遷入歐亞形成一個全新的動物群；晚中新世至早上新世，為三趾馬動物群時期，三趾馬從北美遷入，大批草原型動物大量出現；晚上新世，真象從非洲，真馬從北美遷入歐亞大陸形成另一個動物群，并逐步演化為今日之動物群。非洲的動物群和歐亞大陸的很接近，只是某些類別的祖先類型（長鼻類、蹄兔類等）出現更早，而有些門類則延續時間更長（如肉齒類等）。北美和歐亞大陸只是間斷聯接，動物群差別較大，屬不同動物區系。至于南美洲和大洋洲，差別就更大了。
植物界的地理分區，中新世已較明顯。在中國至少可以分成4個區：華北區、華東沿海區、西藏高原區和西北區。哺乳動物的分區不明顯。中國古北區和東洋區的區分約始于晚中新世，而且這條界線可能在長江以南。以淮河和秦嶺為界的古北區和東洋區大概形成于上新世。（見彩圖[第三紀動物群示意圖]
第三紀動物群示意圖
古新世（6千5百萬年前）
除恐龍外，一些在白堊紀集群滅絕中幸存下來的爬行動物類群仍繼續生活下去，哺乳動物和鳥類保留一定的古老特色，并進一步發展，在哺乳動物中出現早期的馬、大象和熊類。植物界中菊科（Compositae）植物開始出現；
始新世（5千3百萬年前）
草本（科）植物(grassvegetation)出現并與豆科（Leguminosae）植物、菊科植物一起繼續繁榮。古老動物群逐漸被現代動物群的祖先替代，在4千萬年前，開始出現草食性動物（grazing）和猴子，部分哺乳動物類群（鯨魚、海豚）重返海洋生活。有孔蟲發展并繁盛；
漸新世（3千6百萬年前）
最早的猿類出現，大型哺乳動物和鳥類在地球上廣泛分布，如犀類中出現古今陸上最大的哺乳類動物巨犀。大量陸地被草原覆蓋；
中新世（2千3百萬年前）
靈長類在中新世占有重要地位，如森林古猿分布較廣，到中新世末，類人猿（hominidapes）與大型猿類分開演化，類人猿輻射演化并達到演化的頂點，出現西瓦古猿（Sivapithecusa）--具有現生猿類和人類特征的類人猿；
上新世（5百萬年前）
出現最早的人類--南方古猿（Australopithecus）。
第三紀-礦產
鐵礦石
早第三紀由于沉積環境多樣化，在中國不僅形成了巨厚的磨拉石建造，而且在廣大地區形成了各種成因類型的陸相、海相、海陸過渡相的沉積物。這些沉積物中蘊藏的資源相當豐富，主要有含銅砂巖和各種鹽類。生成石油的原始物質是有機物。由于早第三紀有大量動植物遺體的堆積，不僅在海相地層而且在陸相地層中都有油田的存在。石油主要見于長期下沉的拗陷和大中型湖泊沉積盆地，如早第三紀初、中期有關層位中。煤受一定的構造和氣候因素控制，常見于暖溫（亞熱帶）地區，因氣候溫暖潮濕適宜于煤的形成和聚集。早第三紀是一個重要的成煤時期，在中國主要見于秦嶺以北，賀蘭山-六盤山以東地區和南嶺以南珠江-右江地區。同時含煤層位中大都含有油頁巖層，如中國撫順、茂名均見有較厚的油頁巖層。早第三紀鹽類沉積相當豐富，主要有石膏、巖鹽、芒硝、天然堿和鉀鹽等。鹽類的形成除具備深坳而封閉較好的盆地外，更重要的是要具有較長期干旱氣候的環境。早第三紀時，中國干旱帶占有相當大的地區，是鹽類富集的天然場所。此外，還有含銅砂巖、鈾的氧化物等沉積。
上第三系形成的最主要的礦產是油氣。地中海和北美東、西海岸的大油田有相當一部分是晚第三紀形成的。地中海地區麥興階是重要的膏鹽層。此外，還有褐煤、殘積型鐵礦、錳礦和硅藻土礦等。
第四紀時期的地球
新生代的第三個紀。從距今260萬年至現代，延續約260萬年。“第四紀”一詞由法國學者德努埃（J.Desnoyers）于1829年創用。分更新世（PleistoeneEpoch）和全新世（HoloceneEpoch）。第四紀形成的地層叫第四系，代表符號為“Q”。更新世又稱洪積世（Diluvium），從260萬年前至1萬年前；全新世又稱沖積世（Alluvium），從1萬年前至現代。
第四紀有兩大特點，一是此期氣候變化劇烈，高緯度地區發生過多次冰川，中、低緯度地區也受到很大影響，二是人類出現，直立人（Homoereclus）和智人（H.sapiens）都在此期大量出現和迅速發展。
第四紀-梗概
地球歷史的最新階段，新生代最后一個紀。約開始于260萬年前持續至今。這一時期形成的地層稱第四系。第四系一名是法國學者J.德努埃于1829年提出的。第四紀包括更新世和全新世，相應地層稱更新統和全新統。第四紀下限的確定，意見分歧較大。1948年第十八屆國際地質大會確定，以真馬、真牛、真象的出現作為劃分更新世的標志。陸相地層以意大利北部維拉弗朗層，海相以意大利南部的卡拉布里層的底界作為更新世的開始。中國以相當于維拉弗朗層的泥河灣層作為早更新世的標準地層。其后，應用鉀氫法測定了法國和非洲相當于維拉弗朗層的地層底界年齡約為180萬年。因此，許多學者認為第四紀下限應為距今180萬年。1977年國際第四紀會議建議，以意大利的弗利卡剖面作為上新世與更新世的分界，其地質年齡約為170萬年。對中國黃土的研究表明，約248萬年前黃土開始沉積，反映了氣候和地質環境的明顯變化，認為第四紀約開始于248萬年前。還有學者認為，第四紀下限應定為330～350萬年前。
第四系的劃分，普遍采用1932年第二屆國際第四紀會議上提出的四分原則，即分為下更新統、中更新統、上更新統和全新統。相應的地質時代為早更新世、中更新世、晚更新世和全新世。
第四紀地層的劃分主要依據沉積物的巖石性質及地質年齡。第四紀沉積物分布極廣，除巖石裸露的陡峻山坡外，全球幾乎到處被第四紀沉積物覆蓋。第四紀沉積物形成較晚，大多未膠結，保存比較完整。第四紀沉積主要有冰川沉積、河流沉積、湖相沉積、風成沉積、洞穴沉積和海相沉積等。其次為冰水沉積、殘積、坡積、洪積、生物沉積和火山沉積等。
第四紀的火山
第四紀-地史特征
新構造運動以來的，第四紀的構造運動即屬于新構造運動。在大洋中，洋底沿中央洋脊向兩側擴張。對太平洋板塊移動速度測量表明，每年向西移動最大達到11厘米,向東移動6.6厘米。陸地上新的造山帶是第四紀新構造運動最劇烈的地區，如阿爾卑斯山、喜馬拉雅山等。喜馬拉雅山自第四紀以來，上升大約3000米，珠穆朗瑪峰一帶每年上升達10毫米。有些地區第四紀時期地殼強烈下沉，沉積了巨厚的第四紀沉積物，如中國的華北平原、柴達木盆地等，是新構造運動的表現形式之一，地震集中發生在板塊邊界及活動斷裂帶上，如環太平洋地震帶、加利福尼亞斷裂帶、中國的郯廬斷裂帶等。也是新構造運動的一種形式，主要分布在板塊邊界或板塊內部的活動斷裂帶上。中國黑龍江的五大蓮池、山西大同盆地、廣東雷州半島、海南、云南騰沖、臺灣等地都有第四紀火山。五大蓮池最后一次噴發在1720年。1951年新疆和烏塔庫爾湖附近發生火山噴發，熔巖流堵塞河流形成湖泊。
地球極塊第四紀樣圖
第四紀-氣候特征
第四紀時期，地球氣候出現過多次冷暖變化。20世紀60年代以來，應用新的測年技術和確定古溫度、古環境的各種方法，研究了大洋沉積、冰巖心、黃土沉積等,發現240萬年以來至少經歷了24個氣候旋回，從而建立了第四紀多次波動的氣候變化模式。氣候變化存在多種時間尺度的周期,其中以8～10萬年的周期表現最為明顯。而且氣候變化的過程不是緩慢進行的，在短時間內即可發生顯著的變化。
氣候變化可使生物帶、氣候帶產生大規模的遷移。例如距今1.8萬年為末次冰期最盛時期,夏季海洋表面溫度降低2.3℃，北大西洋海水溫度降低18℃,西太平洋降低10℃。北半球中緯地區氣溫下降10～15℃，歐洲大陸冰流由北緯77°南移到北緯55°，苔原由北緯69°移到北緯45°。北美大陸冰流擴展到北緯40°～38°。中國多年凍土南界南移到北緯40°左右。目前正處于間冰期，但有的間冰期氣溫比現在高2～3℃。一般地說，冰期時氣候寒冷干旱，間冰期時溫暖濕潤。然而氣候狀況是大氣環流、構造運動、海陸分布、地貌和植被特征等多方面正負反饋、相互作用的綜合結果，所以個別地區冰期時反而濕潤多雨。
適合生命的第四紀
地球氣候波動的原因,有數十種假說,主要有太陽輻射假說、米蘭科維奇假說、地磁場變動假說、大氣透明度變化假說和大陸漂移引起的地理環境變化假說等。目前，米蘭科維奇假說的“天文理論”已被普遍接受，認為第四紀氣候變化由于地球相對于太陽位置的變化所造成。根據地球繞日運動的變化周期，計算地球上太陽輻射的變化歷史與第四紀古氣候旋回研究的結果比較一致。該假說雖然解釋了許多第四紀氣候變化的現象，但仍有一些現象不能解釋，有待進一步完善。
人類活動特別是工業生產使大氣中CO2增加,加強了大氣的溫室效應，使氣溫升高，近100年來,平均氣溫升高約0.4℃。這一趨勢還將繼續下去,因此成為第四紀氣候變化研究的重要課題。
第四紀-海平面變化
第四紀期間由于氣候變化、地殼運動等原因引起的海平面升降。包括絕對變化和相對變化兩方面含義。目前的研究多從相對變化入手，即以陸地為基準，按不同時期海平面與陸地基準的相對高度關系來判別海平面的變動。其變化原因很多。1841年麥克拉倫（C.Maclaren）首先提出更新世海平面的振蕩性，認為海平面變化是氣候變化所致，并稱之為冰川型海面變化。1865年杰米森（TJamieson）提出冰川均衡運動理論，認為氣候變化引起冰蓋消長，使地殼發生變形。他將海平面變化曲線主要歸結于區域構造運動的性質和幅度，以及沉積物壓縮性等原因。1906年，休斯（E.Suess）提出（全球）海面升降（eustasy）理論，認為沉積物增加會引起全球性海面上升；地殼沉降形成洋盆時，則引起海面下降。意指，海進和海退是洋盆容積變化的結果，全球性海面變化并不包括海水量的增減。20世紀50年代末至70年代早期，海平面變化研究工作迅速地由定性階段發展到定量階段。大量14C數據表明，最后一次冰川作用始于70000年前，距今18000年左右達到最盛期，約止于10000年前。冰川最盛期的最低海面位置，隨著冰蓋厚度研究的深入而有較大進展：1950年以前估算值為-100米左右；1969年弗林特（R.F.Flint）根據1953年以后南極大冰蓋厚度，修正為-132米；
中國黃海、東海大陸架，距今15000年前的最低海面為-150～-160米。對全新世早期海平面迅速上升運動，已獲得比較一致的看法；對近6000多年來的海面變化，主要有3種不同的觀點：①大西洋期結束時海平面比現在高約3米；②全新世不存在高海面；③3600年來海平面是穩定的。有人從地球流變學觀點出發，認為地球是粘彈性體，冰蓋消長引起的冰川均衡作用（glacio-isostasy）對遠距離地區也是重要的；冰蓋消長引起的洋盆水體積變化，——水力均衡運動（hydro-isostasy），對海底也有作用；地球內部和表面質量的重新分布造成大地水準面變形：大地水準面—海面變化（Geoidedeustasy）。克拉克（J.A.Clark，1980）提出的粘彈性地球體海面變化數值模型，將世界大洋劃分為6個具有不同海面變化曲線帶，認為全球不存在統一的海平面曲線，這為研究全新世海面變化提出新的思路。
第四紀海平面變化
第四紀-冰川
第四紀大冰川期，距今約200萬年。地球史上最近一次大冰川期。冰川的發生是極地或高山地區沿地面運動的巨大冰體。由降落在雪線以上的大量積雪，在重力和巨大壓力下形成，冰川從源頭處得到大量的冰補給，而這些冰融化得很慢，冰川本身就發育得又寬又深，往下流到高溫處，冰補給少了，冰川也愈來愈小，直到冰的融化量和上游的補給量互相抵消。一般冰川為舌狀，冰川面往往高低不平，有的地方有深的裂口，即冰隙。冰川可分為大陸冰川和山岳冰川兩大類。第四紀時歐洲阿爾卑期山山岳冰川至少有5次擴張。在中國，據李四光研究，相應地出現了鄱陽、大姑、廬山與大理4個亞冰期。現代冰川覆蓋總面積約為1630萬平方公里，占地球陸地總面積的11％。中國的現代冰川主要分布于喜馬拉雅山（北坡）、昆侖山、天山、祁連山和橫斷山脈的一些高峰區，總面積約57069平方公里。
北半球第四紀冰期對比表
在中國內蒙古赤峰市巴林左旗、克什克騰旗、翁牛特旗、寧城縣等地多處發現的第四紀冰川遺跡--冰臼群及其冰石林、角峰、石河等是“國內外目前發現的數量最多，分布最廣，形態各異，保存完好，特征十分明顯的古冰川遺跡……在國內外實屬罕見，堪稱‘世界奇觀’”。
天都峰為第四紀冰川形成
第四紀-生物進化
第四紀生物復原圖
第四紀生物與第三紀相比，在分布和組成上發生了明顯的變化。哺乳動物與上新世相比有很大進化，如歐洲及鄰近的亞洲部分現生的119個種中只有6個在上新世生存過。植物界的進化比較緩慢，西北歐的植物約80％在第四紀開始時即已存在。第四紀冰期時，大陸冰蓋向南擴展，動植物也隨之向南遷移。間冰期期間動植物向北遷移。冰期和間冰期植被帶的移動范圍最大可達緯度30°，在地層剖面中可明顯地看到喜冷和喜暖動植物群的交替現象。第四紀后期，大型陸生哺乳動物發生過大規模絕滅。在北美，大型哺乳動物的屬有70％絕滅，歐洲和非洲比例小得多。這一大規模絕滅發生于距今15000～9000年。發生大規模絕滅的原因主要是人類的狩獵活動，其次是自然環境的變遷。第四紀不同時期出現不同的動物群。歐洲早更新世具代表性的是維拉弗朗動物群，出現了真馬、真牛、真象；中更新世以克羅默爾動物群為代表；晚更新世時出現了許多極地動物。北美早更新世有布朗克動物群，中更新世有伊爾文頓動物群，晚更新世有蘭錯伯累動物群。中國北方則有早更新世泥河灣動物群，中更新世周口店動物群，晚更新世薩拉烏蘇動物群。
第四紀生物化石
第四紀-人類的誕生
第四紀是人類出現和發展的時期，普遍認為第四紀的猿人由中上新世的臘瑪古猿(Ramapithecus)發展而來的。早更新世開始出現早期猿人，其代表是坦桑尼亞 奧杜威峽谷的能人(Homohabilis)，同時還發現能人使用的舊石器。含能人化石的地層年代為175萬年。同一地點發現的東非人化石，現在定為南方古猿鮑氏種(Australopithecusboisomi)，認為它是與早期猿人同時生活的一種，古猿晚期猿人以北京猿人(Homoerectuspekinensis)和爪哇猿人(Homoerectuserectus)為代表，他們生活在中更新世，已能用火，并用不同方法加工石料,制造各種類型的石器。藍田猿人(Homoerectuslantianensis)的時代可能比北京猿人早,但也屬于晚期猿人。與北京猿人同時的還有毛里坦人(Homoerectusmauritanicus)和海德堡人(Homoerectusheidelber-gensis)，稍晚有和縣人(Homoerectushexianensis)和大荔人(Homosapionsdaliansis),他們已接近早期智人。歐洲這個時期的舊石器文化有阿布維利文化(舍利文化)、阿舍利文化和克拉克當文化等。從亞洲非洲和歐洲各地晚期猿人文化的分布看，大大超過了早期猿人的分布范圍。中更新世晚期，人類發展到智人（古人）階段。屬于這個階段的人類化石，有中國丁村人、馬壩人、長陽人等，歐洲以尼安德特人為代表。早期智人廣泛采用修理石核技術來制造石器。中國的丁村文化、歐洲的莫斯特文化和西亞的勒瓦婁哇文化，都是這個時期舊石器文化的代表。
晚期智人出現在晚更新世晚期，有中國河套人、山頂洞人等，歐洲最著名的是克魯馬農人。晚期智人的文化有河套文化、山頂洞文化，歐洲把晚期智人的文化分為奧瑞納、梭魯特和馬格德林三期。這個時期石器加工十分精細，出現了雕刻、繪畫等藝術品。
