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泥盆纪

泥盆纪
419.2–358.9百万年前

早泥盆世:4亿年前的地球

全时期平均大气O
2
含量
约15 Vol %[1]
(为现代的75% )
全时期平均大气CO
2
含量
约2200 ppm[2]
(为前工业时期8倍)
全时期平均地表温度 约20℃[3]
(高于现代6℃)
海平面(高于现代) 一般稳定于189米,逐渐下降至120米[4]
泥盆纪主要分界
-420 —
-415 —
-410 —
-405 —
-400 —
-395 —
-390 —
-385 —
-380 —
-375 —
-370 —
-365 —
-360 —
-355 —
莱尼埃燧石层英语Rhynie chert[5]
Hangenberg 事件英语Hangenberg event
Kellwasser 事件[6]
森林生态系统形成[7]
南美大冰期开始
洪斯吕克板岩生物群英语Hunsrück Slate
泥盆纪时间表
直轴:百万年前

泥盆纪(英语:Devonian,符号D)是地质时代古生代中的第四个纪,开始于同位素年龄419.2百万年(Ma),结束于358.9百万年(Ma)。

泥盆纪时期的地球

古地理学的角度上来看,泥盆纪主要由南方的超大陆冈瓦那大陆与北方的西伯利亚大陆组成,之间则有古特提斯洋与刚形成的欧美大陆。此期间的全球气候温暖干燥。极地与赤道的温差小于今天。

词源和研究历史

泥盆纪在英语中叫Devonian,名称来自英国德文郡,因该地的泥盆纪地层被最早研究。其他语言的称呼与英文大同小异。中文名称源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“泥盆紀”(音读:デーボンキ,罗马字:dēbonki)。

泥盆纪在19世纪通常被称为“温室时代”或“蕨类植物时代”。这些称呼来自当时欧洲地质学家的偏见,他们的研究集中在泥盆纪期间靠近赤道的地区,而世界其他地区的气候较冷。在1830年之前,地质学界认为石炭纪直接跟随志留纪时期。但是这种时间顺序是在发现志留纪时期的地质层中存在煤之后提出的。

泥盆纪作为地质时期的确立是一场重大争论的高潮,这场争论发生于1830年–1837年左右。最终英国地质学家莫企逊与亚当·塞奇威克在1839年共同确定了泥盆纪[8]

古生物

泥盆纪产生了第一次陆地上的辐射适应,使生物遍布了陆地和淡水的几乎大部分区域。

植物

晚泥盆世的陆地生态复原,图中动物为真掌鳍鱼属英语Eusthenopteron

石松门链束植物门的植物在陆地上遍布,在各地形成茂密的森林。到了泥盆纪中期时,部分植物已经演化出叶片与根。在泥盆纪晚期时,则出现以种子进行繁殖的种子蕨门。当时最高的生物组织为高度 8.8米(29英尺) 的真菌原杉藻[9]

动物

海洋

脊椎动物

泥盆纪时的鱼类呈现高度的多样化,因此这个时代又常被称为“鱼类时代”。在泥盆纪早期,甲胄鱼类繁盛;在泥盆纪中晚期有颌鱼类开始展现多样性,种类比起志留纪和泥盆纪早期时更加繁盛;有颌鱼类中的盾皮鱼类主宰了海洋环境。

无脊椎动物

腕足类珊瑚比起志留纪更加繁盛;原始菊石出现。

陆地与淡水

昆虫出现;节肢动物遍布了整个陆地的森林。有颌鱼类中的肉鳍鱼类主宰了淡水环境;肉鳍鱼类在泥盆纪晚期开始爬上陆地,腹鳍与胸鳍演化成强健的四肢[10]

图库

早泥盆世

晚泥盆世

泥盆纪后期灭绝事件

泥盆纪后期灭绝事件(图中"Late D")有三次灭绝高峰期

第一次严重的灭绝事件标志着泥盆纪最后一个时期法门期的开始,大约是372.2百万年前。第二次严重的灭绝事件则终结了泥盆纪时期。泥盆纪后期灭绝事件是地球生物史上五次主要的大规模物种灭绝事件之一,灭绝比例比著名的白垩纪-第三纪灭绝事件还高。

泥盆纪后期灭绝事件主要影响海洋生物,尤其是生活在温暖浅海的物种。包括腕足动物门三叶虫纲菊石亚纲牙形石纲无颌总纲疑源类,以及所有的盾皮鱼纲。然而,陆地与淡水生物,包括四足类的祖先,则相对受到较小的影响。

经过分析,繁盛的植物引发了温度快速变化、干冷气候、海平面后退、海洋缺氧等,这些变化可能是大灭绝的原因[11][12]

参考文献

  1. ^ http://uahost.uantwerpen.be/funmorph/raoul/fylsyst/Berner2006.pdf
  2. ^ Image:Phanerozoic Carbon Dioxide.png
  3. ^ Image:All palaeotemps.png
  4. ^ Haq, B. U.; Schutter, SR. A Chronology of Paleozoic Sea-Level Changes. Science. 2008, 322 (5898): 64–68. Bibcode:2008Sci...322...64H. PMID 18832639. doi:10.1126/science.1161648.
  5. ^ Parry, S. F.; Noble, S. R.; Crowley, Q. G.; Wellman, C. H. A high-precision U–Pb age constraint on the Rhynie Chert Konservat-Lagerstätte: time scale and other implications. Journal of the Geological Society (London: Geological Society). 2011, 168 (4): 863–872. doi:10.1144/0016-76492010-043.
  6. ^ Kaufmann, B.; Trapp, E.; Mezger, K. The numerical age of the Upper Frasnian (Upper Devonian) Kellwasser horizons: A new U-Pb zircon date from Steinbruch Schmidt(Kellerwald, Germany). The Journal of Geology. 2004, 112 (4): 495–501. Bibcode:2004JG....112..495K. doi:10.1086/421077.
  7. ^ Algeo, T. J. Terrestrial-marine teleconnections in the Devonian: links between the evolution of land plants, weathering processes, and marine anoxic events. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 1998, 353 (1365): 113–130. doi:10.1098/rstb.1998.0195.
  8. ^ Transforming Nature, Discovery as Negotiation: The Great Devonian Controversy, Michael E. Gorman. [2020-06-03]. (原始内容存档于2010-07-18).
  9. ^ Boyce, K.C.; Hotton, C.L.; Fogel, M.L.; Cody, G.D.; Hazen, R.M.; Knoll, A.H.; Hueber, F.M. Devonian landscape heterogeneity recorded by a giant fungus (PDF). Geology. May 2007, 35 (5): 399–402. Bibcode:2007Geo....35..399B. doi:10.1130/G23384A.1.
  10. ^ Amos, Jonathan. Fossil tracks record 'oldest land-walkers'. news.bbc.co.uk. BBC News. [2016年12月24日].
  11. ^ MURPHY A. E., SAGEMAN B. B., HOLLANDER D. J., "Eutrophication by decoupling of the marine biogeochemical cycles of C, N, and P: A mechanism for the Late Devonian mass extinction." Geology, 2000, 28, 5, 427-430.
  12. ^ JOACHIMSKI M. M., BUGGISCH W., "Conodont apatite δ18O signatures indicate climatic cooling as a trigger of the Late Devonian mass extinction." Geology, 2002, 30, 8, 711-714.

外部链接


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