中新世

中新世（Miocene Epoch），新生代新近纪的第一个世，其时间划分约为距今2300万年前到533万年前（23.03Ma~5.333Ma），延续时间约为1700多万年。^[1]国际地质科学联合会将中新统（世）划分为6个阶段，^[2]应建立6枚“金钉子”，已建立5枚“金钉子”，底界划分来自于同位素测年为23.03Ma的中新统底界——阿基坦阶“金钉子”，顶界划分来自于同位素测年为5.333Ma的上新统底界——墨西拿阶“金钉子”。^[4]中国地层表中将中新统划分为5阶。^[5]

中新世全球海、陆轮廊已很接近于现今。整体说来，海洋所占面积较大，陆地面积较小。^[6]中新世中期，喜马拉雅地区再次出现褶皱构造、逆掩断层、大推覆体以及大规模的变质作用和岩浆入侵活动；阿尔卑斯山继续变形上升；太平洋东岸的北美出现了强烈的凹陷，形成厚达3000米的中新统。中新世的海区大致限于现在的地中海范围内，晚期又发生一次褶皱运动，沉积区进一步缩小，形成泻湖沉积。^[7]新生代以来，地球气候总体呈变冷趋势，但也存在类似于中中新世的暖期（距今1700万~1500万年），中中新世暖期是中新世以来气候最为温暖的时期，其后在距今1400万年前发生了中中新世变冷事件。^[8]

中新世时期，陆生植物从两极延伸到赤道，^[4]陆生哺乳动物基本上现代化，许多古老的群体在上一个渐新世结束时已经灭绝，今天已知的哺乳动物家族中有一半出现在中新世。原始的羚羊、鹿和长颈鹿以及现代大象的祖先在中新世期间活动至欧亚大陆，生物变得更加多样化。海洋生物里几乎所有的现代鲸鱼群、海豹和海象都在中新世出现。鸟类中早期的苍鹭、鸭子、鹰、乌鸦、麻雀、野鸡、猫头鹰和鹧鸪也在这一时期出现在欧洲。^[9]

中新世（Miocene）名称来自希腊语“μείων”（meiōn，英语意为“less”），意为“略新”，即“略早于现代”。^[4]

国际地质科学联合会公布的国际底层表中，将中新统（世）划分为六个阶段。^[2]

参考国际地层学研究基础，《中国地层表（2014）》将中新统（世）划分为五阶。^[5]

中新世全球海、陆轮廊已很接近于现今。整体说来，海洋所占面积较大，陆地面积较小。现地中海沿岸，如北非阿特拉斯山区（Atlas Mountains）、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。^[6]

渐新世晚期至中新世中期，喜马拉雅地区再次出现褶皱构造、逆掩断层、大推覆体以及大规模的变质作用和岩浆入侵活动。滇西一带的红层沉积宣告结束，盆地上升，开始剥蚀。在青藏高原北部及其边缘、天山地区等地，表现为古生代褶皱山系中的大断裂活动，于是出现显著的养异性升降运动。在日本此幕称为“高千穗运动”，为四万十（Shimanto）喜山地槽的主要褶皱幕，使日本的外带结束了自中生代以来的海槽状态，成为日本列岛整体的组成部分。台湾岛也受到影响。阿尔卑斯山继续变形上升。中东的扎格罗斯山脉（Zagros Mountains）此时升起。特提斯海西段的海区缩小到相当于现今地中海的范围。沿岸的一系列高山都已形成。太平洋东岸的北美出现了强烈的凹陷，形成厚达3000米的中新统。^[7]

中新世的海区大致限于现在的地中海范围内，海水曾侵进到前阿尔卑斯、前喀尔巴阡（Carpathian）、克里米亚-高加索凹地（Crimean-Caucasus concave ground）、里海，与大西洋沟通。在沉积区的中心地带发育了泥灰岩，含有双壳类、海胆、鱼、腹足类化石，在沉积区的边缘为浅水相的砾岩、砂岩及粘土，甚至贝壳岩。至中新世晚期又发生一次褶皱运动，沉积区进一步缩小，形成泻湖沉积。^[7]

中新世的地层特点是隔段地层间有相变现象，而化石产出层位不变，这也是划分时代的可靠依据。^[17]

板块名称典型地区地层特点中国西部盆地塔西河组的中新统剖面：主要是一套湖相的灰绿色泥岩、质泥岩、岩、介壳灰岩、泥灰岩等，含有丰富的介形类、双壳类、腹足类及哺乳类三棱齿象、乳齿象^[7]东部盆地六合组的中-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^[7]洞玄观组的中新统剖面：灰白、灰黄色砂砾层、粉砂岩、质泥岩，含有柯氏皇冠鹿、秀丽叉角鹿、短腿矮脚犀、奥尔良安琪马以及短吻鳄、三爪鳖等^[7]华北地区馆陶组的中新统剖面：灰白色森状砂岩、细砂岩和棕色泥岩互层，底部有黑色燧石砂砾岩，含少量介形类及腹足类化石黑螺、平卷螺^[7]陕西蓝田寇家村组的上中新统剖面：棕红色、桔黄色泥岩、砂质泥岩和灰白色、棕红色砂岩，含有葛氏板齿犀、巨镰齿猪等^[7]冷水沟组的中中新统剖面：棕红色砂质泥岩与灰黄色、灰绿色砂岩互层，常夹杂色泥岩，含有秀丽新月齿脊齿象、骊山镰齿猪、骊山角羊、原古鹿及其它^[7]内蒙地区通古尔组的上中新统剖面：红、黄褐、灰绿、灰白等杂色泥岩、泥岩、粉质泥 岩、砂岩、含砾砂岩及砾岩等，含确乳类化石戈壁安琪马、汤氏皇冠鹿、铲齿象、双角鹿及双壳类化石蒙古丽蚌、楔蚌等，未见底^[7]台湾地区桂竹林组的上中新统剖面：灰黄色泥岩、细砂岩夹暗灰色页岩，含有孔虫化石什库多扭曲虫、假喀沙串珠虫，腹足类衣笠蝶以及牡蛎等^[7]南庄组的上中新统剖面：灰白色粗砂岩、暗色页岩及少量煤层、天然气，含有孔虫盖虫、假轮虫^[7]南港组的中中新统剖面：青灰色钙质砂岩、深灰色页岩、粉砂岩，含有孔虫石梯双串、虫梅氏圆辐虫、半缺小球形虫^[7]石底组的中中新统剖面：灰白色砂岩、页岩及炭质页岩、煤层，含有孔冲高库高椎虫^[7]大寮组的下中新统剖面：厚层砂岩、页岩、粉砂质页岩互层，在一些地方夹玄武岩，含双壳类沙海扇及有孔虫^[7]木山组的下中新统剖面：石英砂岩、页岩及煤层，一些地方夹玄武岩，度变化很大，含高椎虫等^[7]五指山组的下中新统剖面：厚层砂岩为主，夹少量页岩及砂质页岩，其中所含有孔虫与木山组相似^[7]欧洲大陆区巴黎盆地巴黎盆地的最后一个下第三系地层称为阿基坦阶（Aquitanian），为淡水灰岩沉积，含蜗牛化石，其上为中新统砂岩，此后巴黎盆地上升为剥蚀区。巴黎盆地的下第三系均作缓和的单斜构造，向西南方向倾斜，并作为塞纳河谷地基阶地的基础。其平坦的阶地面成为高原景观^[7]古地中海-喜马拉雅海槽区特提斯海西段新第三纪是特提斯海西段阿尔卑斯山褶皱构造的完成时期，在布良苏带（Bryansu Belt）和柏蒙带（Bermont Belt）内出现含大型货币虫的石灰岩，柏蒙带内还有黑色页岩和细砂岩组成的复理石建造。沿山脉边缘的外阿尔卑斯凹陷，也有海相中新统发育^[7]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。该群下部为砾岩，含哺乳动物恐象，属中新世晚期^[18]南半球区印度地区印度板块的东北边缘，在缅甸与印支褶皱带相遇，构成那加山脉、阿拉干山脉和勃固山脉的新生代褶皱带。由于印度板块以较大的速度向北偏东移动，而雅鲁藏布江俯冲的速度不及板块移动的速度，于是在其南面沿西瓦利克山脉又发生了一个长逾2000千米的大逆冲断裂带，切断了中新世至上新世的锡瓦利克群（Siwalik Group）。这个逆断层带不断向北俯冲，影响到喜马拉雅山脉的持续上升^[7]澳大利亚澳大利亚的海相第三系见于外缘地带，以晚始新世和早中新世的海侵最大^[7]环太平洋带日本列岛上第三系在日本的东北地区分布较广，内带厚度可达数千至近万米，并出现大最绿色凝灰岩，说明存在强烈的火山活动。但在相当外带的地区，火山活动极为微弱^[18]自中新世的地壳运动以后，中国东部的滨太平洋安第斯型大陆边缘进一步转化为岛边缘海式的大陆边缘。具体地说，经过中新世的千穗运动以后，由日本的四万十喜山-东海中央隆褶带-台湾中央山脉组成的岛弧褶皱带已经形成，在此带之内侧东海西部地区则发育了新的弧后张裂盆地--东海西部坳陷带，使日本-台湾岛弧与亚洲大陆分离^[7]太平洋东岸中新世时沿岸发生巨大的断裂，出现高差颇大的地势，中新统由厚逾千米的砾岩、砂岩、粘土、页岩、石膏、菱铁矿等组成。下部为河流相，上部为湖泊相。火山沿断裂带活动，大片玄武岩覆盖，厚达1700米。以致不列颠哥伦比亚成为世界上最大的玄武岩高原之一，其面积不亚于印度的德干高原（Deccan Plateau）^[7]南美地区中新世时安第斯山区被剥蚀夷平。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（Andes Mountains）^[7]北美西部晚第三纪北美西部地壳运动更趋激烈，从中新世中期起发生烈凹陷，海水再侵入，中新统最厚超过3000米^[18]

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%。^[19]

中新世开始草原型的哺乳动物迅速发展，同时高纬度地区的热带或热带植物分布区逐渐收缩，以至消失，可见气候已经转冷，所以半于燥的草原景观在大区域内大片出现。当时海生双壳类壳体的氧同位素的分析也证明这一点。^[7]

中中新世暖期

新生代以来，地球气候总体呈变冷趋势，但也存在持续100万年以上的三个暖期，即早始新世大暖期（距今5200万~5000万年）、中中新世暖期（距今1700万~1500万年）和上新世暖期（距今500万~300万年）。中中新世暖期是中新世以来气候最为温暖的时期，其后在距今1400万年前发生了中中新世变冷事件。^[8]

在中中新世暖期时，全球温度比现代平均气温高3~6℃，赤道与两极温度梯度较小，全球冰量达到渐新世以来最小。全球自然环境在这一暖期均发生了显著变化，如澳大利亚北部和东北部此时出现了热带雨林，欧洲中纬度地区出现了大量喜热型生物，中国新疆北部地区的植物多样性达到新近纪以来的最高值，亚洲低纬地区发生了显著的化学风化和侵蚀作用。中中新世暖期的形成机制有两种主要观点：1.相对较高的CO2浓度是造成这一暖期的主要原因，尽管这一观点得到了气候模拟的支持，但该时段CO2浓度的重建结果还存在较大不确定性；2.当时热带洋流能够向南半球高纬地区输送较多的热量而不利于冰盖的扩张，导致这时期相对温暖，但这一观点难以解释中中新世暖期的全球性特征。^[8]

中中新世变冷事件

中中新世变冷事件的发生，使全球海平面降低超过45米，南大洋高纬海面温度降低达6~7℃，南极大陆夏季平均温度下降8℃以上并造成南极地区苔原生态系统的消失，导致东南极冰盖扩张。中中新世变冷事件与始新世-渐新世之交全球变冷事件。第四纪初的北半球大冰期事件，一同构成新生代地球3次重要的快速变冷事件。^[20]

中中新世变冷事件的形成机制，主要存在“CO2降低”说、“洋流变化”说和“轨道驱动”说3种假说。"CO2降低”说认为1400万年前后强烈的山体隆升加强了硅酸盐风化，引起大气中CO2浓度降低，由此导致该时期气候变冷。“洋流变化”说认为1400万年前后大洋环流格局发生改变，造成热带向南极地区热量输送减少，引起这一时期气候变冷事件的发生。“轨道驱动”说认为地球轨道参数的改变可导致环南极流加强，造成南极地区的热隔离而引起冰盖扩张和全球变冷。还存在另外一种观点，认为是CO2浓度和地球轨道驱动共同导致了这一变冷事件。这些假说仍需进一步的大气CO2浓度结果重建加以验证。^[20]

新近纪在低海平面和大陆碰撞聚合的同时，陆生植物开启了大陆间的迁徙，清晰的气候带从两极延伸到赤道。中新世时，北半球的气候还相对温暖，澳大利亚也没有现在那么干旱。长鼻目自非洲、安琪马自北美迁入欧亚大陆后，在中中新世形成了全新的动物群。^[4]

在中新世，陆生哺乳动物基本上现代化，许多古老的群体在上一个渐新世结束时已经灭绝，今天已知的哺乳动物家族中有一半出现在中新世。在北半球，旧世界和新世界之间发生了一些动物群的交流。非洲和欧亚大陆之间也有可能交流，但南美洲和澳大利亚仍然孤立。原始的羚羊、鹿和长颈鹿出现在中新世的欧亚大陆。现代大象的祖先，在之前的渐新世似乎仅限于非洲，似乎在中新世期间传播到欧亚大陆，变得更加多样化。^[9]

中新世对灵长类动物的进化具有重要意义。北美化石记录中最古老的灵长类动物，一种5500万年前的眼镜猴状生物，称为“Teilhardina magnoliana”，在美国南部广为人知，但随着该地区的气候变冷，所有北美灵长类动物在始新世末期（约3390万年前）灭绝。在其他地方，高等灵长类动物，尤其是猿类，经历了大量的进化。化石证据似乎表明，包括猿类在内的高级灵长类动物存在于南欧。在欧洲的中新世岩石中发现了一种早期形式，外观像长臂猿，但与长臂猿“Pliopithecus”只有很远的亲缘关系。“Dryopithecines”是一组高级类人类人猿，可能代表了现代类人猿和人类起源的种群，也存在于欧洲的中新世岩石中，也存在于非洲的中新世地层中，该地区是类人形式和现代人类可能起源的地区。^[9]

到中新世末期，几乎所有的现代鲸鱼群都出现了，早期的海豹和海象也是如此。早期的苍鹭、鸭子、鹰、乌鸦、麻雀、野鸡、猫头鹰和鹧鸪等鸟类出现在欧洲。^[9]