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四川青川深藏罕见地质遗迹 记录2.5亿年前生物灭绝

  • 2017年03月27日 06:48 来源:成都商报
王老撸

 

 

郑全锋在白家乡地质遗址考察

  2.5亿年前,地球遭遇了史上最大的一次生物灭绝,其原因科学界一直众说纷纭。最近,通过对广元青川的一处地质遗迹研究,或许能让科学家找到了更直接的答案。

  3月2日至3月19日,中科院南京地质古生物研究所副研究员郑全锋第八次来到青川县进行科学考察。郑全锋称,该县白家乡佛山村长江沟现存有世界罕见的地质遗迹,超过5万平方米的岩石、化石层,完整地记录了2.5亿年前的这次生物灭绝事件——二叠纪末生物大灭绝。

  罕见/ 完整二叠纪岩层 在世界范围内都比较罕见

  记者见到,白家乡的地质遗迹整个岩壁长约500米,岩石分层,一层层的叠加在一起,而且岩层之间夹着丰富的火山灰层,每层的岩石厚度也不尽相同。

  “我对这个地方太感兴趣了。”郑全锋给记者介绍,这些岩石层主要包含了灰岩、硅质岩、泥岩等岩石,最厚的有0.5米左右,最薄的只有1至2毫米。

  郑全锋说,岩层越往下,时间越久远,这处地质遗址保存完整,记录了3亿年前到2.5亿年前青川白家地区的环境演变和生物演化历史,相当于青川白家地区整个二叠纪的一部“断代史”。“现在这些岩石壁上可以看到菊石、腕足、双壳类、海百合、海胆等10多种化石。”郑全锋说,这些化石绝大多数来自二叠纪,大的肉眼可见,小的需要显微镜才能观察到。

  郑全锋认为,白家乡古地质遗迹在二叠纪晚期为一片海洋,海水深度在500至1000米左右。后来由于地壳变动,海底抬升到海平面之上,形成了今天所见到的地质遗迹。

  郑全锋说,该处地质遗迹世界罕见,因为二叠纪晚期现在陆地的绝大多数都处于古陆范围,只有华南是少有的几个位于海平面之下接受沉积形成岩层的地区,而青川白家地区在当时属于深海,从而能够形成从二叠纪晚期到早三叠世的连续沉积地层,从而完整地记录了二叠纪末生物大灭绝的过程,十分珍贵,具有极高的科研价值。郑全锋介绍,综上所述,在世界范围内,青川二叠纪地质遗迹确实比较罕见,中国境内目前发现的同等连续的地质遗迹还有广西来宾的一处。

  重大/ 指向二叠纪末生物大灭绝研究新方向

  这已经是郑全锋第8次到青川进行科学考察了。郑全锋说,青川白家地质遗迹早在上世纪70年代就已经被发现了,上世纪80年代是该地质遗迹的第一个研究黄金期。1985年发表在英国《自然》杂志的论文表明该地质遗迹在二叠系-三叠系界线附近存在铱元素的高丰度异常,因为铱元素主要来自地外,学界一度推断在二叠纪-三叠纪之交(2.5亿年前)发生过小行星撞击地球的事件,并因此形成对该地的第一次研究热潮。

  但科学家在随后对该地的多次重复研究中,并没有发现铱元素异常,认为在二叠纪末很可能并不存在地外撞击事件;然而,青川白家二叠纪地质遗迹中发现的大量火山灰层,给研究二叠纪末生物灭绝带来新的方向。

  郑全锋介绍,这些岩层和化石层,非常完整地记录了地球历史上最大的一次生物灭绝事件——二叠纪末生物大灭绝,是研究二叠纪末生物大灭绝的最好地点,同时也是研究地球历史上,从二叠纪的温室气候到三叠纪早期的热室气候转换的重要的地点。

  据介绍,郑全锋所属的研究团队经过近几年在青川白家乡的多次考察研究,有两项主要成果:一是发现在2.5亿年前,青川白家地区的海洋有一次大幅度升温事件,上升温度有将近10℃左右,而且升温事件的发生迟于二叠纪末生物大灭绝,从而认为海洋温度升高很可能不是造成二叠纪末生物大灭绝的主要原因;二是青川白家地区二叠纪末生物大灭绝期间,海洋环境处于氧化状态,说明海洋缺氧很可能并不是造成大灭绝的原因;另外,在青川白家二叠纪地质遗迹的岩石层中,可以看到大量火山灰层,很可能是因为地壳变动,大规模火山喷发造成二叠纪末生物大灭绝。

二叠纪时期的生物

  郑全锋建议,相关部门要重视遗迹保护工作,避免遭受人为破坏;在开发方面,可参考浙江省长兴县金钉子地质公园的做法,前期对现有的化石进行少量采集保存,后期可规划成地质遗迹保护区,建设国家地质公园或建立地质博物馆,与当地旅游、文化等特点结合,纳入旅游线路点,同时也可作为学生科普教育基地。

  新闻名词

  二叠纪

  二叠纪(Permian period)是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期。二叠纪开始于距今约2.99亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动比较活跃,古板块间的相对运动加剧,世界范围内的许多地槽封闭并陆续形成褶皱山系,古板块间逐渐拼接形成联合古大陆(泛大陆)。陆地面积进一步扩大,海洋范围缩小,自然地理环境的变化,促进了生物界的重要演化,预示着生物发展史上一个新时期的到来。

  早期的植物以真蕨、种子蕨为主。晚期有较大变化,鳞木类、芦木类、种子蕨、柯达树等趋于衰微、灭绝,代之以较耐旱的裸子植物,松柏类大为增加,苏铁类开始发展。腕足类继续繁盛,长身贝类占优势;软体动物也是重要部分,菊石类有明显分异;苔藓虫逐渐衰退;三叶虫趋于灭绝;昆虫开始迅速发展。爬行动物首次大量繁盛,杯龙目、盘龙目、兽孔目存在。二叠纪末发生了二叠纪-三叠纪灭绝事件,90%至95%的海洋生物灭绝,其详细原因目前尚不明确。

  鄢怀林 唐续宗

  成都商报记者 杨灵

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