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光明日報北京7月29日電（記者張曉華）經(jīng)過長達(dá)20年野外考察，并對比全國范圍內(nèi)志留紀(jì)早期淺海紅層中發(fā)現(xiàn)的大量早期魚類化石，中科院古脊椎動物與古人類研究所早期脊椎動物團(tuán)隊發(fā)布最新研究成果——4.38億年前，長江流域曾是一片海洋。相關(guān)研究成果日前已在地層學(xué)專業(yè)期刊《地層學(xué)雜志》上發(fā)表。
“通過追蹤紅層的分布，可以確定海洋的大致范圍。”論文第一作者、團(tuán)隊成員山顯任解釋，在海平面下降的海退階段，海水呈現(xiàn)弱氧化狀態(tài)，導(dǎo)致河流攜帶的赤鐵礦在近岸海底沉積成巖，最終形成顏色醒目的紅層。通過研究全國范圍內(nèi)志留紀(jì)海相紅層的分布，該團(tuán)隊重建出我國長江流域古海洋的海岸線。
整個志留紀(jì)時期共識別出三套淺海紅層，分別為蘭多維列世特列奇早期（距今4.38億年）、中晚期（距今4.33億年）和羅德洛世晚期（距今4.25億年），根據(jù)各自所處的地層位置分別被稱為“下紅層”“上紅層”和“羅德洛統(tǒng)紅層”。然而，這些淺海紅層中大多缺失筆石、牙形刺等志留紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)化石，導(dǎo)致紅層對比和時代劃分都存在很大分歧。怎么辦？
“科研人員已經(jīng)初步建立起志留紀(jì)魚類生物地層對比序列。”論文通訊作者、團(tuán)隊成員蓋志琨強調(diào)，盔甲魚類是我國志留紀(jì)淺海相紅層中的常見分子，三個具有特色的魚類組合——溫塘組合、茅山組合和揚子組合，分別對應(yīng)志留紀(jì)下紅層、上紅層和羅德洛統(tǒng)紅層，可為這三套淺海紅層之間的對比提供重要的化石證據(jù)。
“江西九江地區(qū)清水組與西坑組的魚類組合面貌截然不同，分別代表了盔甲魚類兩個不同的演化階段，為長江流域志留紀(jì)上、下紅層的精確對比提供了參考標(biāo)尺。”清水組是關(guān)鍵的志留紀(jì)含魚層位，豐富了溫塘組合的生物多樣性、擴(kuò)大了該組合在揚子地區(qū)的古地理分布，蓋志琨表示，溫塘組合的深入研究為我國長江流域志留紀(jì)下紅層的對比提供了最直接的化石證據(jù)，并能為志留紀(jì)淺海相紅層的時代劃分提供化石證據(jù)。
該研究同時表明，塔里木盆地曾與華南板塊相連。“塔里木盆地是從華南地區(qū)慢悠悠漂來的，華南板塊則向東平移滑動了800公里。”蓋志琨指出，根據(jù)古生物化石研究，結(jié)合古地磁學(xué)、地層學(xué)和古環(huán)境等方面的綜合分析，塔里木—華南聯(lián)合板塊可能是被羌塘、昌都陸塊從南向北撞開解體的,之后塔里木板塊按順時針方向緩慢向西北方向漂移，大約在晚二疊世時到達(dá)現(xiàn)在的位置。
“古生物化石是證明大陸漂移假說的關(guān)鍵證據(jù)。”蓋志琨說，盔甲魚類頭甲扁平，缺少成對的偶鰭，表明其游泳能力較弱，寬廣的陸地和海洋都成為其擴(kuò)散、遷移的障礙，因此盔甲魚類具有重要的古地理意義。該研究發(fā)現(xiàn)，新疆柯坪—巴楚地區(qū)的志留紀(jì)特列奇早期淺海紅層中有豐富的盔甲魚類化石，魚群面貌涵蓋基干盔甲魚類的三大類群和原始的多鰓魚類，與同時期華南地區(qū)的魚群面貌高度一致，這為華南板塊和塔里木板塊淺海紅層之間的對比提供了直接證據(jù)，同時表明相隔4000公里的兩塊板塊當(dāng)時可能屬于同一片海域。
“無脊椎動物化石的研究也表明，我國華南和塔里木盆地屬于同一動物地理區(qū)系。”蓋志琨表示，隨著印度板塊繼續(xù)向北俯沖，塔里木板塊是否要繼續(xù)向北漂移，還需要進(jìn)一步觀察。
《光明日報》（ 2022年07月30日 07版）
