劃分地質(zhì)年代地層唯一全球標準“金釘子”發(fā)表
本報訊(記者張蕾)近日,以中國科學(xué)院院士沈樹(shù)忠為首的科研團隊完成的二疊系瓜達魯普統卡匹敦階(Capitanian)底界全球標準層型剖面和點(diǎn)位(俗稱(chēng)“金釘子”)研究成果,在國際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì )的官方刊物Episodes在線(xiàn)發(fā)表。卡匹敦期是地質(zhì)歷史時(shí)期最關(guān)鍵的時(shí)段,泛大陸從南北向聚合轉變?yōu)闁|西向分裂、地球磁場(chǎng)從超靜期轉入頻繁反轉期(伊拉瓦拉反轉事件)、全球海平面降到顯生宙最低點(diǎn),以及前樂(lè )平世(瓜達魯普世末)生物滅絕事件等,均發(fā)生在這一時(shí)期。因此,“金釘子”的發(fā)表對于研究上述顯生宙超級事件具有極其重要的意義。
國際地質(zhì)學(xué)界所稱(chēng)的“金釘子”是劃分地質(zhì)年代地層的唯一全球標準。這顆“金釘子”早在20世紀90年代就已提出,與瓜達魯普統(中二疊統)的羅德階和沃德階一起,被國際地層委員會(huì )二疊系分會(huì )投票表決為瓜達魯普統劃分的國際標準。“盡管?chē)H地層委員會(huì )和國際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì )2001年正式批準了‘金釘子’,但其剖面的實(shí)際材料以及是否可用來(lái)進(jìn)行國際對比等相關(guān)研究,卻一直沒(méi)有在任何刊物正式發(fā)表,用作定義標準點(diǎn)位的牙形類(lèi)化石也沒(méi)有圖示。”沈樹(shù)忠指出,長(cháng)期以來(lái)“金釘子”作為國際界線(xiàn)標準并未發(fā)揮全球對比作用。
通過(guò)與國內外多家科研單位合作,沈樹(shù)忠領(lǐng)導的國際工作組帶領(lǐng)南京大學(xué)和中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所晚古生代團隊,歷時(shí)十多年4次赴美國瓜達魯普山地區,詳細測制剖面,采集樣品和化石,并進(jìn)行詳盡的生物、化學(xué)地層學(xué)和火山灰高精度地質(zhì)年代學(xué)等綜合研究。卡匹敦階“金釘子”位于美國瓜達魯普山地區的乳山(Nipple Hill)剖面,該剖面在卡匹敦階底界之上僅出露0.5米地層,難以進(jìn)行詳細的長(cháng)尺度生物地層學(xué)研究。為解決該問(wèn)題,研究團隊在距離該剖面以西約2.9千米處找到新的含有這一界線(xiàn)的剖面,并對該輔助層型剖面進(jìn)行深入研究。系統的高精度鋯石年代學(xué)研究顯示,卡匹敦階底界年齡為264.28±0.16Ma(百萬(wàn)年);磁性地層學(xué)對比結果表明,伊拉瓦拉反轉位于卡匹敦階底界稍下方層位;鍶同位素化學(xué)地層學(xué)研究認為,鍶同位素比值(87Sr/86Sr)在整個(gè)卡匹敦階持續下降;無(wú)機碳同位素結果則顯示,在沃德階與卡匹敦階交界處沒(méi)有明顯的碳同位素漂移。
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