始新世（Eocene Epoch），是新生代古近紀的第二個世（第一世為古新世，第三世為漸新世）。延續時間為6000±200~3700±200萬年。國際地質科學聯合會將始新統（世）劃分為四個階段，普利亞本階（Priabonian）、巴頓階（Bartonian）、盧泰特階（Lutetian）、伊普里斯階（Ypresian），已建立三枚“金釘子”，底界劃分來自于同位素測年為56.0Ma的始新統底界——伊普里斯階“金釘子”，頂界劃分來自于同位素測年為33.9Ma的漸新統底界——呂珀爾階“金釘子”。
始新世時期，北大西洋開始擴張，但澳大利亞和南極洲尚未分離，大洋環流的深層水在副熱帶海區形成。始新世前期升溫停止后，澳大利亞大陸從南極洲剝離，兩個大陸之間的海峽不斷加深。始新世末，印度板塊與歐亞板塊相撞，其碰撞的規模相當大，除喜馬拉雅山脈形成外，羌塘高原與滇西也明顯波及，地層褶皺伴隨有酸性斑巖的噴溢。在始新世的大部分時間里，地球都處于相當溫暖的氣候條件下。早始新世氣候適宜期之后全球開始了一個漫長的降溫過程。這一過程一直延續到始新世末期。在始新世末期，發生了一次快速的降溫過程，南極洲出現冰蓋，而且一直沒有被完全融化。始新世與古新世之間動物群沒有明顯的間斷，但生物和環境都有很大的區別。哺乳動物群中，古新世興盛的古老和土著類型大量減少甚至絕滅，現代動物目一級分類開始繁衍和進化。海生生物中淡水的無脊椎動物如腹足類動物、介形亞綱以及昆蟲有了進一步的發展。植物界木本被子植物門繁盛，比中生代和古新世更具多樣性，常綠植物分布的北界可遠達北緯45°以北的地區。隨著環境的變化，始新世發生了諸如古新世-始新世極熱事件、大置換等重大事件。
命名
始新世（Eocene）之名源自希臘文eos（開端）和ceno（新），指現代哺乳動物群出現的開始。
時期劃分
國際地質年代表
在2022年第三十六屆國際地質大會上國際地質科學聯合會公布的國際底層表中，將始新統（世）劃分為四個階段。
中國地層表
參考國際地層學研究基礎，《中國地層表（2014）》將始新統（世）劃分為五階。
地史特征
全球構造
始新世時期，北大西洋開始擴張，但澳大利亞和南極洲尚未分離。高緯和低緯之間溫度梯度小，亞熱帶蒸發強烈，大洋環流的深層水在副熱帶海區形成，南冰洋的大致位置在現代印度洋和大西洋海域。始新世晚期至漸新世早期，泛大陸進一步解體，非洲與美洲的間距再度擴大，大西洋再加寬，大西洋兩岸出現海侵。印度洋也擴大，沿非洲大陸邊岸也出現海侵，由于非洲處于大西洋和印度洋之間，故海侵影響特大。在喜馬拉雅地槽區內出現最主要的褶皺幕。這是由于印度板塊向北漂移與亞洲板塊相撞之故。據古地磁資料，白堊紀晚期，印度板塊位于南緯40-20°，古新世時到達南緯30°（以德干高原玄武巖的古地磁與植物化石為證），至古新世末期已越過赤道，約到北緯10-20°，至始新世末，則與歐亞板塊相撞。其碰撞的規模相當大，除喜馬拉雅山脈形成外，羌塘高原與滇西也明顯波及，地層褶皺伴隨有酸性斑巖的噴溢。當時美洲大陸向西漂移，亞洲大陸向東移，并與太平洋板塊相撞，形成環太平洋山系，如臺灣及其他地區都發生裙皺變質作用。日本的始新統與漸新統之間呈不整合接觸關系，漸新統以底礫巖開始。太平洋東岸的北美沿海此時也出現褶皺幕，并有熔巖溢。此時也是阿爾卑斯地槽區的主要造山期。當非洲板塊向北漂移（始新世末期至漸新世）與歐亞板塊相撞，導致東特提斯海的消失，轉變為高加索山脈、伊朗山脈直到喜馬拉雅山脈的形成。自阿曼、伊朗經土耳其的托魯斯山脈到南斯拉夫分布著一條蛇綠巖帶可為佐證。西特提斯海的一部分形成阿爾卑斯山脈、喀爾巴阡山脈以及北非一帶的山脈；另一部分則成為后來內陸殘留海（地中海、黑海、里海）的雛型。澳大利亞與南極洲的分離，也從始新世開始，然后逐步擴大距離，最終于新近紀在古亞洲大陸東緣形成了現代的海溝島弧-弧后盆地（溝-弧-盆）體系，大陸內部出現活躍的弧后或陸內裂谷作用，控制了新生代地史演化的基本型式。
始新世前期升溫停止后，澳大利亞大陸從南極洲剝離開來，并且南極洲此時回到南極圈內，這兩個大陸之間的海峽不斷加深，直到足以使南冰洋的極地洋流像蛇那樣環繞著南極洲，把陸地截斷，并隔絕了從赤道而下的暖流。如果把晚白堊世的古地理與早第三紀的古地理作一比較，不難發現南美洲、北美洲和歐洲的海水面積急劇縮小。只有非洲北部及歐洲的中部、南部、東部尚有較大的海區，亞洲西南部也有狹小的海區。澳大利亞的海區也僅限于外緣地帶。海侵的盛世約在始新世的早期和中期。到漸新世特提斯海東段褶皺隆起，各地也普遍發生海退，目前各大陸的輪大致于早第三紀之末已呈現了。
地層及地理特征
礦產
新生代的礦物資源主要形成和分布于第三系中，有很多的礦物資源形成，石油和天然氣以及煤在全世界有廣泛的分布。其中，始新統除油田特別高產外，還是主要的聚煤時期。鹽巖、石膏等也屬于始新統的居多。
第三紀是世界上一個重要的成煤期，據Keenan J的統計，全世界2375個煤田中，屬于第三紀者有965個，占40.6%。智利、哥倫比亞、委內瑞拉、印度尼西亞、馬來西亞、巴基斯坦、菲律賓、泰國、阿爾巴尼亞等國的煤田，幾乎全是第三紀形成的。緬甸、日本、新西蘭、奧地利、保加利亞、德國、希臘、匈牙利、意大利、羅馬尼亞、土耳其、南斯拉夫社會主義聯邦共和國等國家的煤田也主要屬于第三紀。
在中國，古近紀早期（古新世早始新世）聚煤區主要分布在東北地區、魯東一帶，以遼寧撫順群下部為代表。古近紀晚期（晚始新世-漸新世）的聚煤區轉移至河北省、山西省境內，也見于南嶺以南的廣東省沿海和廣西百色盆地一帶。
世界上50%的油田開采的是第三紀巖石，蘊藏有世界總儲量的38.2%。始新統和中新統的油氣在富集的中東地區，油田特別高產。
古近-新近系是中國重要的含油巖系，無論海相，陸相或過渡相地層中都已發現有工業價值的石油資源。不同時期聚油區又有差別：晚古新世早始新世，主要見于江漢、蘇北和三水盆地；晚始新世-漸新世，主要分布于渤海灣、江漢和南陽盆地。
新近紀的鹽類沉積僅見于西北柴達木、吐魯番市等盆地。第四紀青藏高原、咸湖中含硼鹽礦床也是中國西部的重要礦聲資源。
氣候環境
古近紀是新生代中比較溫暖的時期。從古新世到早始新世，地球的氣溫持續上升。在古新世-始新世之交（56Ma），有過一次短暫而強烈的升溫過程，之后又快速恢復到正常狀態。這一過程被稱為“古新世始新世極熱事件”（Paleocene EoceneThermal Maximum，PETM）。持續的氣溫上升，在早始新世時達到了新生代的最高值，雖然有所波動，但持續了較長一段時間。這一時期被稱為“早始新世氣候適宜期"（Eary Eocene Climate Optimum，EECO）。那時，英格蘭被熱帶叢林覆蓋，位于北極地區的加拿大埃爾斯米爾島也處于亞熱帶環境中。
在始新世的大部分時間里，地球都處于相當溫暖的氣候條件下。早始新世氣候適宜期之后全球開始了一個漫長的降溫過程。這一過程一直延續到始新世末期。在始新世末期，發生了一次快速的降溫過程，南極出現冰蓋，而且一直沒有被完全融化，稱為“始新世-漸新世氣候變冷事件”（Eocene Oligocene Transition，EOT）。即使在這次降溫事件達到溫度最低值的時候，氣溫仍然比現在要高出不少。這次降溫事件之后，雖然氣溫有所回升，但漸新世的大部分時間，地球表面的溫度都是古近紀最低的，只是到了晚漸新世晚期，才重新回升到晚始新世的水平。
古新世-始新世極熱事件
古新世-始新世極熱事件（Paleocene Eocene Thermal Maximum，PETM）發生在5500萬年前，即古新世結束、始新世開始的時候。當時突然有大量的碳被釋放到大氣中。全球氣溫隨之飆升。北極的氣溫升高了10華氏度，南極的氣候也變得溫和起來。大概因為這一事件，脊椎動物的進化轉向了一個全新的方向。大量古代的哺乳動物滅絕，取而代之的是全新的物種：今天的鹿、馬和靈長目的祖先全都出現在古新世始新世極熱事件時期。神奇的是，這些新物種的體形都偏小，最早的馬不比今天的貴賓犬大。人們相信，炎熱干燥的環境更有利于小體形動物生存。
生命發展
在始新世，北美和歐洲的脊椎動物非常相似；兩個地區都存在許多屬，表明這些地區之間可以互換。始新世早期的動物群反映了前古新世的動物群，并增加了較新的類型；然而，古老的古新世類群逐漸滅絕，始新世是現代哺乳動物出現的開始。始新世的生物和環境都與古新世有很大的區別。陸上動物尤其是哺乳綱的面貌，在始新世早期的亞洲、歐洲和北美有較大的一致性；但是在中晚期，亞洲逐漸與歐洲相似，而與北美開始產生差異。哺乳動物群中，古新世興盛的古老和土著類型大量減少甚至絕滅，如多瘤齒獸目、恐角類、南方有蹄類等；現代動物目一級分類的嚙齒類、食肉目等開始繁衍和進化；而奇蹄目和偶蹄目、高等靈長目則開始迅速發展。始新統中發現的哺乳類約有17目90余科，比古新統約增加了一半。因此，如果說古新世是哺乳動物的征服時代，那么始新世是哺乳動物的鞏固時期。
始新世標志著兩個完全海洋哺乳動物群體的化石記錄中首次出現，鯨目動物（鯨魚、鼠海豚和海豚）和海妖動物（類似于現代海牛和儒艮）。同樣，始新世提供了第一批類似大象的動物和早期的蝙蝠。此外，腹足類動物（一類包含蝸牛、蛞蝓和蝸牛的軟體動物門）經歷了極大的多樣化，許多本質上是現代的鳥類目出現在始新世。
古新世與始新世之間動物群沒有明顯的間斷。始新世早、中期，在中國有鈍腳類的冠齒獸（Coryphodon）和馬形類的原古獸（Propalaeotherinm）。晚始新世，廣泛分布于中國南方和北方的哺乳動物群中的主要代表，有鈍腳類的真恐角獸（Eudinoceras），奇蹄目中的鼻角雷獸（Rhinolitan），小雷獸（Microtitan），偶蹄目中的雙錐獸（Dichobune），戈整古豬（Gobihyus）以及古老肉食類中的中爪獸（Mesonyx）等。
在始新世期間，海生生物中的底棲大型有孔蟲和浮游有孔蟲仍然廣泛分布；淡水的無脊椎動物如腹足類動物、介形亞綱以及昆蟲有了進一步的發展。特別的是，一個短小精悍的溪水中生活的蹄類生物印多霍斯發展成了一種形似鼠類、居于陸地上的食肉動物，由此演化出了早期的鯨目。它們在海洋中自由游弋，身長超過五米。
植物界木本被子植物門繁盛，比中生代和古新世更具多樣性，常綠植物分布的北界可遠達北緯45°以北的地區。始于晚古新世的古新-始新世極熱事件，使地球溫度迅速升高，并在早始新世達到最高。這次迅速而劇烈的升溫導致大量物種急劇滅絕，成為古新世和始新世生態系統的分野。
陸相介形類以小個體的土星介（Ilyocypris）、真星介（Eucypris）及中華金星介（Sinocypris）等為代表。海相介形亞綱以小花介（Cytherella）、艷花介（Cythereis）、方花介（Quadracythere）、麗花介（Cytheriden）等為代表，與貨幣蟲等共生。陸相輪藻則以培克輪藻（Peckichara）、球狀輪藻（Sphaerochara）最多。始新世在歐亞大陸上的海侵情況與古新世相似。有孔蟲類的貨幣蟲仍為海相始新統劃分和對比的依據。
大置換
前始新世與漸新世之交（33.7Ma），海生無脊椎動物曾有大量絕滅，例如在美國海灣平原有90%的軟體動物門物種消失。這次絕滅的原因曾認為是氣候變化的原因，但古氣候研究表明，當時的平均溫度沒有明顯變化。測定當時地層中保存的魚類耳石的氧同位素（δ18O）表明，自始新世末到漸新世，夏季的溫度平均沒有變化，而漸新世冬季溫度比始新世低4℃。科學家認為冬季寒冷使一些無脊椎動物絕滅，因為這些類型不能忍受超過4個月的寒冷天氣。有的學者把始新世與漸新世之交稱為溫室到冰室的過渡期。早始新世在高緯度地區的沉積中有許多熱帶植物，這時期大氣二氧化碳含量逐漸降低，其原因可能在溫度較高時期植物的吸收和碳酸根介殼大量形成有關，使溫室效應急據下降。這樣，在漸新世南極洲冰川發展，引起海平面下降達到100Ma中的最低，海生生物因此在那時大量絕滅。
這次特殊的事件被稱作“大置換”（物種連續性上的“上斷裂”）的大型生物集群滅絕（Extinction event）。此事件可能與一顆或數顆大火流星撞擊西伯利亞地區有關，并且形成現在的契沙比克灣（Chesapeake Bay）。
參考資料 >
國際年代地層表（2022年10月版）.國際地層學委員會.2023-01-11
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