中國第一顆返回式衛星、神舟載人飛船、全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星“墨子號”……眾所周知,甘肅酒泉是航天城。最近,中科院南京地質(zhì)古生物研究所的專(zhuān)家們發(fā)現,酒泉地下處處都是“寶貝”。現代快報記者了解到,經(jīng)過(guò)長(cháng)達數十年的地質(zhì)調查,他們采集了近萬(wàn)件化石標本,為研究該地區地層劃分、古生態(tài)與古環(huán)境重建提供了重要證據。
現代快報+/ZAKER南京記者 阿里亞
一億年前的酒泉
竟是大型湖泊
從2010年開(kāi)始,中科院南京地質(zhì)古生物研究所“現代陸地生態(tài)系統起源與早期演化研究團隊”,就開(kāi)始著(zhù)手酒泉地區的綜合地層學(xué)研究。
“氣候非常干燥,植被少,黃土多,沙塵暴多。沙塵暴發(fā)生時(shí)根本看不到太陽(yáng),我們即便戴著(zhù)面罩,鼻子里也會(huì )有很多灰塵。”鄭大燃博士是項目成員之一,十多年來(lái),酒泉獨特的自然氣候環(huán)境給他留下深刻的印象。
別看現在的酒泉氣候復雜,一億年前卻是一個(gè)大型湖泊。“當時(shí)湖泊中有貝殼類(lèi)動(dòng)物,有魚(yú),還有輪藻等,生物種類(lèi)非常豐富。”十多年間,研究團隊對酒泉地區距今約一億年的地層進(jìn)行地質(zhì)調查,采集了近萬(wàn)件化石和巖石標本,“還原”了一億年前酒泉地區生機勃勃的景致。
化石的種類(lèi)齊全,其中有一些還很特別。“比如說(shuō)發(fā)現的近百枚玉門(mén)甘肅鳥(niǎo)化石,它屬于早期兩棲鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物群,爪子像鴨子一樣,既可以在水上生活,又可以在陸地上生活。”據鄭大燃介紹,這些鳥(niǎo)類(lèi)化石有助于科學(xué)家們了解鳥(niǎo)類(lèi)的起源和早期演化。
熱河生物群化石
破解地層年代
熱河生物群是指生活在距今1.35億~1.15億年左右,以狼鰭魚(yú)、東方葉肢介、三尾擬蜉蝣動(dòng)物群為代表的生物群,中國遼西義縣、北票、凌源等地區為主要產(chǎn)地。然而,科研人員卻在酒泉地區發(fā)現了狼鰭魚(yú)、東方葉肢介和三尾擬蜉蝣的化石。
“一般發(fā)現了這三種化石中的任何一種,就認為屬于熱河生物群的范疇,而這三種都找齊了。”據鄭大燃介紹,上世紀90年代,著(zhù)名古生物學(xué)家陳丕基提出了熱河生物群的三階段遷移學(xué)說(shuō):第一階段(1.35億~1.3億年),分布在冀北-遼西地區為主;第二階段(1.3億~1.22億年),向西北擴展到甘肅酒泉地區;第三階段(1.22億~1.15億年),再往西到新疆。
“我們在酒泉地區1.24億~1.2億年的地層中發(fā)現了狼鰭魚(yú)、東方葉肢介、三尾擬蜉蝣的化石,正好證實(shí)了熱河生物群在第二階段到達酒泉,這與陳丕基先生提出的觀(guān)點(diǎn)基本一致。”鄭大燃說(shuō),一直以來(lái),關(guān)于酒泉的地層年代,不同學(xué)者的觀(guān)點(diǎn)不一致。而這些化石的關(guān)鍵之處,就在于可以幫助古生物學(xué)家劃分和確定地層的年代。
找到古火山口
8000萬(wàn)年前曾爆發(fā)
科研人員還在酒泉的紅柳峽地區找到了距今1.1億年的古火山口,至今保存完好。“它跟現代的火山口一樣,是橢圓形的。根據測定,我們發(fā)現當時(shí)該火山口發(fā)生多次活動(dòng),而紅柳峽地區的古火山口可能是當時(shí)的火山噴發(fā)中心。”鄭大燃告訴現代快報記者。
這個(gè)火山口屬于“休眠火山”還是“死火山”? 鄭大燃說(shuō),它是“死火山”,最后一次爆發(fā)是在8000萬(wàn)年前。
火山爆發(fā)的后果很可怕,一億多年前發(fā)生的著(zhù)名的“白堊紀大洋缺氧事件”就是一個(gè)例子。大規模的火山噴發(fā),導致大氣中二氧化碳濃度升高,缺氧事件隨之產(chǎn)生。而這一全球性的地質(zhì)事件,也被記錄于酒泉地區的地層中。
“在記錄這一重大地質(zhì)事件的地層中,早期的熱河生物群到了一定時(shí)間段消失了,取而代之的是玉門(mén)甘肅鳥(niǎo)動(dòng)物群,表明整個(gè)生物面貌都改變了。”鄭大燃表示,這一系列研究不僅是對酒泉地區古生物學(xué)和地層學(xué)研究的全面回顧,也提出了新的生物-年代地層學(xué)框架,為研究該地區的精時(shí)古地理學(xué)以及探討陸地生物演化對環(huán)境事件的響應奠定了基礎。