上新世

上新世（Pliocene Epoch），是新生代新近纪的第二个世。延续时间1200~200万年。^[1]国际地质科学联合会将上新统（世）划分为两个阶段，^[4]皮亚琴察阶（Piacenzian）和赞克勒阶（Zanclean），已建立两枚“金钉子”，底界为同位素测年5.333Ma的上新统底界——赞克勒阶“金钉子”，顶界为同位素测年2.58Ma的更新统底界——杰拉阶“金钉子”。^[2]

上新世的全球海、陆轮廊已很接近于现今。整体说来，海洋所占面积较大，而陆地面积较小。^[5]且发生了诸如南美洲与北美洲通过巴拿马地峡连接；非洲板块与欧洲板块的碰撞；北冰洋的冰层形成等事件。这些所有这些变化奠定了今日世界海陆分布的轮廓。^[6]上新世的环境通常比以前的时代更凉爽、更干燥^[7]，四季也变得越加分明。且上新世时期不论是海生动物还是陆地动物，都已经相当现代化，^[6]哺乳动物进一步分化、大型化；^[1]热带植物种类开始减少，热带森林只有在赤道地区还有分布；落叶森林扩展，北方被松柏林和冻土地带覆盖；草原在除南极洲外的所有大陆上扩张，在亚洲和非洲出现稀树草原和沙漠。^[6]

上新世（Pliocene Epoch）之名始于1833年，源自“pleio-”的拉丁化形式——“plio-”（更多）加上“-cene ”（最近），从希腊语的正确形式应该是Plionocene。大约在530万至260万年前，它与其他两个时期的区别在于有更多仍存在的物种化石。Pliocene 和更近期的 Pleistocene，两者都相对较短，现在通常被合并为Plio-Pleistocene。^[8]

国际地质年代表将上新统（世）划分为二阶，应建立2枚“金钉子”，已建立2个“金钉子”。^[6]

统（世）阶（期）金钉子设立时间底界值（Ma）顶界值（Ma）金钉子位置上新统（世）皮亚琴察阶（Piacenzian）1997年3.6002.58意大利西西里岛皮克拉角剖面赞克勒阶（Zanclean）2000年5.3333.600意大利西西里岛埃拉克莱米诺瓦剖面参考资料：^[4][6]

中国地区的地层年代表中，上新统（世）地层系统被分划分为2阶。^[9]

统（世）中国年代表底界值（Ma）顶界值（Ma）命名命名点位开始标志上新统（世）麻则沟阶3.6002.58邱占祥2001年命名山西省榆社县麻则沟张洼沟姬鼠（Apodemus zhangwagouensis）的首次出现高庄阶5.3333.600邱占祥2001年命名山西省榆社县高庄原始长鼻三趾马（Hipparion pater）的首次出现参考资料：^[6][9]

上新世全球海、陆轮廊已很接近于现今。整体说来，海洋所占面积较大，而陆地面积较小。现地中海沿岸，如北非阿特拉斯山区、意大利大部、法国和西班牙的地中海沿岸区都曾为古地中海区，法国的西海岸、北欧地区则被大西洋所占；在北美西海岸南部及墨西哥湾滨海区也被海洋所占。^[5]

上新世时大陆板块继续向它们今天的位置移动，南美洲与北美洲通过巴拿马地峡连接到了一起（巴拿马地峡的形成对地球的气候和生物分布有很大影响， 原来沿赤道的大洋暖流被切断，大西洋开始变冷，大西洋和北冰洋的水温降低。北冰洋的冰盖形成后使气候变得干燥，北大西洋上的浅寒流加剧）；非洲板块与欧洲板块的碰撞使地中海开始形成，并使特提斯海最终消失；海平面的降低使亚洲和阿拉斯加之间形成了一条地峡。南极洲冰盖再度扩大，直到上新世末终年被冰雪所覆盖；北冰洋的冰层也已形成，中纬度的冰川则开始逐步发展。所有这些变化奠定了今日世界海陆分布的轮廓。^[6]

板块名称典型地区地层特点中国西部盆地独山子组的上新统剖面：主要为山麓河流相堆积，由苍色、褐黄色砂质岩、岩夹砾岩组成，富含介形类、腹足类、双壳类及植物化石，哺乳动物有三趾马、大唇犀、羚羊及鹿类^[10]东部盆地雨花台组的上上新统剖面：灰黄色砂砾石央砂质粘土透镜体，砾石中时见玛瑙，含有杨、柳、鹅耳枥、榆、朴、单籽豆、紫藤、卫矛等^[10]黄岗组的下上新统剖面：灰黄色厚层砂质泥岩与含砾砂质泥岩互层，上部有橄榄玄武岩，含阔齿三趾马、小鼻额双角犀、麦氏上新乳齿象、轭齿象、大唇犀等^[10]六合组的中-上新统剖面：灰色、桔黄色砾石夹砂层、粉砂质泥岩，含有古猪兽、四脊齿象、额鼻双角犀等^[10]华北地区明化镇组的上新统剖面：棕红色、灰绿色粉砂质泥岩和泥岩不等厚互层，含介形类化石白小玻璃介、海丰土星介、池四美星介等,轮藻化石莫氏有盖轮藻、臼状似轮藻以及被子植物占绝对优势的孢粉化石^[10]陕西蓝田蓝田组的上上新统剖面：棕红色砂质粘土、粘土，含钙质结核及砂砾，产哺乳类化石环齿三趾马、葛氏羚羊、祖鹿、肿颌兽等^[10]灞河组的下上新统剖面：含大量钙质结核的棕黄色砂质泥岩、棕红色泥岩及砂砾岩，哺乳动物化石丰富，有渭河三趾马、简单大唇犀、小齿古麟、东方双角犀、保德四棱齿象等，还有介形类、双壳类对丽蚌、大楔蚌等^[10]内蒙地区商都组的上新统剖面：黄褐色砂质泥岩、砂砾岩，含有三趾马、大昏犀、巨假河狸等^[10]台湾地图桌兰组的上新统剖面：黑色、暗灰色页岩、砂质页岩、细矽岩等,含存孔虫化石台湾拟轮虫、三刺星轮虫还有腹足类瘤粒纺锤螺、小叶锥螺，双壳类的列氏不等蛤、台湾蚶蝌等^[10]锦水组的上新统剖面：暗灰色页岩、砂质页岩及泥灰岩等，含有丰富的牡蛎及锥螺、蛙螺等^[10]欧洲大陆区巴黎盆地欧洲大陆上由于阿尔卑斯地槽的褶皱上升，中新世开始大规模海退，故上新世期间欧洲各地广泛出现沼泽相地层，含有三趾马动物群，至上新世末大陆上的海水完全退出^[10]古地中海-喜马拉雅海槽区特提斯海西段上新世沉积主要见于意大利北部皮亚琴察地区，蓬阶为砾岩及泻湖相粘土，然后为含有三趾马动物群的砂、泥灰岩等，并连续沉积更新世早期的卡拉布里阶^[10]喜马拉雅地区喜马拉推山以南出现一套2500米的半成水到淡水碎岩系，称为莫莱群，属中新世中期。由于陆壳板块间的A型俯冲继续进行，喜马拉雅地区最强烈的构浩动发生在莫莱群沉积之后，不仅发生一系列向南逆拖的大规模所层和大规模岩浆侵入，同时在喜马拉雅山南煎形成长达数千公里的前缘凹陷。接受了厚达6000米的锡瓦利克群河湖碎屑沉积。该群中部多淡色混贝岩，夹砾岩层，产乳齿象及剑齿虎，属于上新世晚期；上部为砾岩层，产现代马、象化石，局上新世至更新世初期。锡瓦利克群为典型的前缘凹陷式磨拉石沉积，代表从湿润森林到闭塞沙漠的多种古地理环境。该群在上新世末遭受微弱褶皱，并被更老的地层所逆掩，同时凹陷带更往南移，就是现在的印度恒河冲积平原^[11]北美区太平洋岸早第三纪的始新统相当发育，主要是厚达2000米的浅海相泥灰岩、砂岩有时出现半咸水沉积，并含有石油，上新世隆起并伴有褶皱^[10]环太平洋带日本列岛日本的许多地方白垩系与下第三系之间呈不整合接触，上渐新统缺失，表明当时处于上升剥蚀阶段。至中新世再度发生海侵，浅海相岩层亦夹于煤系之中，同时很多地方出现火山活动，中新世末期有些地方发生海退。上新世再度海侵。日本在第三纪期内处于频繁的升降运动之中，相应的出现海侵与退，故海陆交互相的第三系成为主要特点。日本第三纪的地壳运动主要有三次，一在始新世末期，二在中、晚中新世之间，三在上新世与更新世之间。各次均伴有断续的火山活动，这是因为日本列岛第三纪期内处于西太平洋毗连的岛弧活动带上之故^[10]太平洋东岸上新世末海岸山脉强烈褶皱升起，形成今日北美西部高山地貌的基础，这与太平洋板块沿大断裂俯冲有关^[10]南美地区南美的太平洋沿岸安第斯地槽区第三纪时处于上升阶段，海区面积较白垩纪缩小。古新世的海相层只限于南美西部边缘的一个狭窄海岸地带。始新世时海水穿过安第斯山口，在高地以东形成一个浅水的陆表海。至晚上新世再度褶皱上升，并发生大断裂，出现与今日高度相似的安第斯山脉^[10]西南太平洋区新西兰在古新世时处于剥蚀区，始新世开始海侵，中或晚渐新世时到达最大，随后就发生海退。海相地层以碎屑岩为主夹石灰岩，但它们也往往穿插在煤系之中，故海侵时间尚属短暂，此亦活动区之特点。而褶皱隆起的极盛期发生在上新世晚期和更新世早期^[10]

古近纪-新近纪有大量聚煤作用发生并形成有工业价值煤田的时期。其中包括了新近纪的中新世-上新世时期发生的聚煤作用，主要分布于云南及台湾。在中国陆上区域，古近系-新近系聚煤区的煤占煤炭资源总量的0.6%。^[12]

植物和树木的化石揭示了上新世的环境通常比以前的时代更凉爽、更干燥^[7]，四季也变得越加分明^[6]。但海洋记录表明，大约3.0~3.5万年前的间隔可能是一个相对温暖的时期。^[7]

上新世暖期/中上新世暖期

在上新世气候适宜期(430万~330万年)，北半球的年均温度比现今高3.8℃，可以作为21世纪中叶的气候相似型。随着"上新世研究、解释和气象制图(PRISM)"科学计划的实施，学术界开始将重点集中在326.4万~302.5万年时期的地球表面温度及其边界条件重建上，后人习惯性称之为中上新世暖期(mPWM)。中上新世暖期的大气CO2明显高于工业革命前的浓度，因此，该时期也是国际政府间工作委员会(IPCC)重点关注的时段之一。^[13]

经过大量的地质记录和古气候模拟研究，学术界已经逐渐获得对该暖期的系统认识。在中上新世暖期，海表温度重建结果品示，中高纬度的海表温度比现今高达到4℃以上；模式结果显示，全球平均温度比今天高约2.7~4.0℃。从全球范围的增温幅度看，高纬度地区的增温幅度大，低纬地区温度没有增加或者增加幅度很小，由此导致赤道-极地温度梯度减小。从增温季节的特征看，由于陆地冰雪和海冰的减少，引发了反照率-温度的正反馈作用，导致冬季的温度增加更为明显。当时，海平面比现在高约20米，指示格陵兰冰盖、西南极冰盖，甚至东南极冰盖都比今天小。中上新世暖期的温度升高对全球环境有明显的影响。地质证据和气候模式研究显示，该暖期水汽循环加强，具体表现为区域年蒸发量、年降水量和土壤湿度都有增加。常绿针叶林，温带森林和草原带向北移动，导致苔原植被减少。暖温带森林遍布欧洲中和东部地区，非洲和澳大利亚的沙漠收缩，热带稀树草原和林地面积扩展。在东亚地区，东亚季风雨带向北推进，降水增加。虽然中上新世暖期气候和机制研究已经非常深入，但是古气候模拟结果与地质重建结果之间还有很大的差异，即古气候模拟还无法再现古气候的全部特征，与CO2浓度的关系也尚不十分清楚，上新世暖期气候变化的环境效应、原因和机制仍需进一步的研究。从多数证据看，中上新世暖期温度增加，导致了地球环境的整体好转。^[13]

上新世是哺乳动物的繁盛时代。哺乳动物进一步分化、大型化和特化为其特征。^[1]上新世时的动物，不论是海生动物还是陆地动物，都已经相当现代化了。^[6]

海生动物

西大西洋和加勒比海的海洋动物（包括珊瑚、掠食性腹足类动物等）在上新世晚期经历了一段过渡时期，许多形式灭绝，其他形式首次出现。这些变化归因于该地区温度和海洋营养物质供应的变化。^[7]

陆地动物

在北半球的上新世陆生脊椎动物群中可以看到一个非常现代的方面。较老的动物群体在之前的中新世时代灭绝了。尽管欧亚大陆和北美的动物群之间有明显的相似之处，但这两个地区之间似乎几乎没有发生动物流。这些相似之处可能是由于中新世晚期在两个地区之间迁移的形式的延续。在上新世早期，从西班牙和非洲到中国，很可能存在着一种非常同质的动物群。乳齿象（类似大象的动物）在上新世经历了巨大的进化多样化，并发展出许多变体形式，以适应不同的生态环境。在北美，犀牛灭绝了。骆驼，有些体型很大，数量丰富多样，马也是如此。^[7]

更先进的灵长类动物在上新世继续进化，南方古猿是最早可以称为人类的生物，出现在时代早期。大约250万年前，在上新世和更新世的边界附近，灵长类动物以及其他非洲哺乳动物爆发了特别迅速的进化变化和多样化，可能与此时北半球冰川扩张相关的干燥有关。^[7]

大约350万年前的上新世中期，北美和南美之间的陆地联系得以重建，使许多陆生哺乳动物，包括地懒、犰狳（大型、类似犰狳的盔甲动物）、负鼠和豪猪出现在北美的上新世晚期化石记录中。此前，它们在南美大陆被隔离。^[7]

植物

上新世时的气候变化对植物造成了很大的影响，全世界热带种类开始减少，热带森林只有在赤道地区还有分布；落叶森林扩展，北方被松柏林和冻土地带覆盖；草原在除南极洲外的所有大陆上扩张，在亚洲和非洲出现稀树草原和沙漠。^[6]