中生代最後一個紀（第三個紀）。約開始於1.35億年前，結束於0.65億年前。白堊紀形成的地層叫白堊系。白堊紀這一名稱來源於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，法文是Terrains Crétacés，英文 Cretaceous系來源於拉丁字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遊有孔蟲化石構成，在英、法法海峽兩岸形成美麗的白色懸崖。白堊層不僅發育於歐洲，北美和澳大利亞西部也有分佈。
白堊紀是地球上海陸分佈和生物界急劇變化、大西洋迅速開裂和火山活動頻繁的時代，後期地勢低平發生瞭廣泛的海侵。晚白堊世被子植物代替裸子植物在陸上占優勢，是植物界的一大變革。動物界在白堊紀末才發生重大變化，恐龍、菊石和其他許多生物類群大量滅絕，預示著新生代即將開始。對引起這次大規模生物滅絕的原因，近年來在國際科學界展開瞭熱烈的爭論。頗為流行的“地外事件”學說認為，地球上一些地方，白堊-第三系界線上的粘土巖中銥元素異常高含量，是宇宙中一顆巨大的流星碰撞地球產生的類似核冬天效應的結果，據此，在世界各地確定白堊-第三系界線時，銥異常就是一條重要原則。但是，對“地外事件”持懷疑和反對意見的人也不少，他們認為，白堊紀末生物大規模滅絕是逐漸發生的，是生態改變的結果，而不是一次簡單的天外來客撞擊地球所引起的災難。
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），後來將某些亞階升級，增加到現在的12個階（期）（見表），但仍有人習慣於把下白堊統下部的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，近年來又以浮遊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。
海相白堊紀地層劃分對比簡表
關於白堊系的分統有2種意見：①從阿爾佈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，至於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，多數人則從阿爾佈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瞭幾十年，見於大量的出版物及地質圖件上，當前不宜於再改動。
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，包括阿普特和阿爾佈兩個期的沉積；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裡赫特期沉積。北美已經放棄瞭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，而采取瞭國際通用標準。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（見表）。
海相白堊紀地層劃分對比簡表
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系沉積，其餘廣大地區則不同程度地發育瞭陸相地層。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。中國白堊系生物地層學的研究，自20世紀50年代以來，取得瞭很大進展，但由於以陸相地層為主，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。被子植物開始出現於白堊紀早期，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。
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遊有孔蟲異軍突起，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瞭許多標準化石。菊石和箭石演化迅速而明顯，分佈廣泛，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，在中國西藏和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於次要地位。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佈廣泛，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。（見彩圖）
白堊紀恐龍示意圖
中國地質博物館供稿
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。分佈於北方區，主要包括東北和華北北部地區。這裡植物繁茂，尤其是松科、羅漢松科和海金砂科等植物，形成豐富的煤藏。也說明這裡是溫暖潮濕氣候帶。②克拉梭粉-莎草蕨孢（Clas-sopollis-Schizaeoisporites）植物群。分佈於南方區，多產出於含膏鹽沉積的紅色地層，反映出當時較為炎熱而幹旱的氣候環境。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。從全球分佈來看，中國南、北兩個植物區與幹旱帶和濕亞熱帶的情況相當。
地史特征 聯合古陸於2億年前開始解體和漂移。侏羅紀時產生瞭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公裡；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傢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，到瞭晚白堊世則彼此分開，而澳大利亞是到瞭晚白堊世末期才開始脫離南極板塊。
晚白堊世早期，發生瞭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。
中國大陸白堊紀時隻在邊陲地區有海侵發生。特提斯海東段不僅淹沒瞭西藏高原，還在新疆喀什地區伸進瞭一個狹長的海灣；沿太平洋烏蘇裡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，其他地貌格局發生瞭重大變化，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雲夢澤兩大水系，西北的慶陽湖和準噶爾湖則消失不見，隻剩下一些小型的山間盆地。
白堊紀的氣候比較溫暖，北緯40°～90°地帶年平均溫度為10℃，未見極地冰蓋跡象，溫帶和亞熱帶植物可出現於格陵蘭和阿拉斯加等高緯度地區，地表許多地區植被濃密，形成瞭不少大煤田。這表明大部分地區雨量充沛，氣候濕潤，一些近海及濱海地帶形成瞭豐富的石油、煤、天然氣及油頁巖礦床，如美國得克薩斯州、墨西哥、波斯灣、北非和蘇聯的許多大油田，特別是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。在一些氣候幹旱炎熱的地區，如中國南方晚白堊世的西南湖群和雲夢澤水系，有巨厚的膏鹽礦床沉積。此外，雲南白堊紀紅層中，含銅砂巖礦床不僅品位高，而且規模大，還易於開采和冶煉，自古就是有名的銅鄉。
早白堊世中期，由於太平洋板塊的劇烈活動，中國東部著名的郯廬斷裂發生瞭巨大的平移，從歐特裡夫期起到阿普特期止，1500萬年間平移瞭將近740公裡，平均每年移動約5厘米。太平洋東岸的聖安的列斯斷層與此相應，平移瞭將近720公裡，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，中國東部特別是東南沿海地區發生瞭強烈的火山噴發和巖漿活動，在浙、閩、粵、蘇、皖、贛諸省造成瞭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，不過向東發生瞭遷移，主要在麗水-海豐大斷裂之東。與這些火山活動有關，形成瞭明礬、螢石、方沸石等非金屬礦床和鉛鋅銀等金屬礦床。
中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。
參考書目
王鴻楨、劉本培主編：《地史學教程》，地質出版社，北京，1980。
郝詒純、蘇德英等：中國的白堊系，《中國地層：12》，地質出版社，北京，1986。
E.J.Barron，Cretaceous Plate Tectonic Reconstructions，Palaeo-3，Vol.59，No.1～3，1987.