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古鱼类化石证明:四亿多年前长江流域曾是海洋

来自: 光明日报 收藏 邀请

经过长达20年野外考察,并对比全国范围内志留纪早期浅海红层中发现的大量早期鱼类化石,中科院古脊椎动物与古人类研究所早期脊椎动物团队发布最新研究成果——4.38亿年前,长江流域曾是一片海洋。相关研究成果日前已在地层学专业期刊《地层学杂志》上发表。

“通过追踪红层的分布,可以确定海洋的大致范围。”论文第一作者、团队成员山显任解释,在海平面下降的海退阶段,海水呈现弱氧化状态,导致河流携带的赤铁矿在近岸海底沉积成岩,最终形成颜色醒目的红层。通过研究全国范围内志留纪海相红层的分布,该团队重建出我国长江流域古海洋的海岸线。

整个志留纪时期共识别出三套浅海红层,分别为兰多维列世特列奇早期(距今4.38亿年)、中晚期(距今4.33亿年)和罗德洛世晚期(距今4.25亿年),根据各自所处的地层位置分别被称为“下红层”“上红层”和“罗德洛统红层”。然而,这些浅海红层中大多缺失笔石、牙形刺等志留纪标准化石,导致红层对比和时代划分都存在很大分歧。怎么办?

“科研人员已经初步建立起志留纪鱼类生物地层对比序列。”论文通讯作者、团队成员盖志琨强调,盔甲鱼类是我国志留纪浅海相红层中的常见分子,三个具有特色的鱼类组合——温塘组合、茅山组合和扬子组合,分别对应志留纪下红层、上红层和罗德洛统红层,可为这三套浅海红层之间的对比提供重要的化石证据。

“江西九江地区清水组与西坑组的鱼类组合面貌截然不同,分别代表了盔甲鱼类两个不同的演化阶段,为长江流域志留纪上、下红层的精确对比提供了参考标尺。”清水组是关键的志留纪含鱼层位,丰富了温塘组合的生物多样性、扩大了该组合在扬子地区的古地理分布,盖志琨表示,温塘组合的深入研究为我国长江流域志留纪下红层的对比提供了最直接的化石证据,并能为志留纪浅海相红层的时代划分提供化石证据。

该研究同时表明,塔里木盆地曾与华南板块相连。“塔里木盆地是从华南地区慢悠悠漂来的,华南板块则向东平移滑动了800公里。”盖志琨指出,根据古生物化石研究,结合古地磁学、地层学和古环境等方面的综合分析,塔里木—华南联合板块可能是被羌塘、昌都陆块从南向北撞开解体的,之后塔里木板块按顺时针方向缓慢向西北方向漂移,大约在晚二叠世时到达现在的位置。

“古生物化石是证明大陆漂移假说的关键证据。”盖志琨说,盔甲鱼类头甲扁平,缺少成对的偶鳍,表明其游泳能力较弱,宽广的陆地和海洋都成为其扩散、迁移的障碍,因此盔甲鱼类具有重要的古地理意义。该研究发现,新疆柯坪—巴楚地区的志留纪特列奇早期浅海红层中有丰富的盔甲鱼类化石,鱼群面貌涵盖基干盔甲鱼类的三大类群和原始的多鳃鱼类,与同时期华南地区的鱼群面貌高度一致,这为华南板块和塔里木板块浅海红层之间的对比提供了直接证据,同时表明相隔4000公里的两块板块当时可能属于同一片海域。

“无脊椎动物化石的研究也表明,我国华南和塔里木盆地属于同一动物地理区系。”盖志琨表示,随着印度板块继续向北俯冲,塔里木板块是否要继续向北漂移,还需要进一步观察。

[编辑:李解放]

 
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