中新網(wǎng)西安2月25日電 (記者 阿琳娜)記者25日從西北大學獲悉,該校早期生命與環(huán)境研究團隊的最新研究,以全球視角破解了困擾科學界百年的地質(zhì)謎題——全球“大不整合”的形成,并非此前認為的“雪球地球”冰川侵蝕。這一突破性發(fā)現(xiàn),為理解地球演化與生命爆發(fā)的關(guān)聯(lián)提供了全新視角。
據(jù)介紹,大不整合是地質(zhì)學界的經(jīng)典謎題,特指記錄生命大爆發(fā)的寒武紀地層不整合覆蓋于前寒武系之上的地質(zhì)現(xiàn)象,早在19世紀達爾文時代就受到科學界的關(guān)注,曾被美國古生物學與地層學家查爾斯·沃爾科特稱為“Lipalian”階段,代表了地球和生命演化過程中缺少地質(zhì)記錄的一段空白期。
作為全球地質(zhì)記錄中發(fā)育范圍最廣和最具影響力的地層缺失,大不整合被認為與“雪球地球”、現(xiàn)代板塊構(gòu)造的起始、大洋富營養(yǎng)環(huán)境的形成、寒武紀大爆發(fā)等重大地質(zhì)和生命事件關(guān)系密切。
此次,西北大學博士研究生詹容若與導師段亮教授聯(lián)合國內(nèi)外合作者跳出區(qū)域研究的局限,以華北大不整合為核心研究對象,基于其上下的地層接觸關(guān)系,通過下伏基底鋯石和獨居石U-Pb、黑/白云母Rb-Sr、鋯石(U-Th)/He在內(nèi)的多種(熱)年代學和QTQt深時熱史反演模擬,發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的大陸基底從中-上地殼到近地表的剝露和冷卻均主要發(fā)生在古元古代的距今21至16億年期間,精準鎖定了時間。
其次通過全譜系熱年代數(shù)據(jù)集成和洲際對比,首次從全球視角解讀了大不整合的成因,證明了古元古代哥倫比亞超大陸旋回調(diào)控下的長期構(gòu)造剝露,而非新元古代“雪球地球”期間的冰川侵蝕,才是驅(qū)動巨量地殼物質(zhì)剝蝕和造成全球大陸內(nèi)部普遍缺失超過10億年的地質(zhì)記錄和發(fā)育大不整合的主要原因。
除全球古大陸的多種熱年代學數(shù)據(jù)外,多項同位素指標聯(lián)合揭示的大陸風化強度的顯著升高也同步發(fā)生于哥倫比亞超大陸旋回期間??v觀全球,許多古大陸上均發(fā)育結(jié)晶基底直接被相對平坦的古元古代固結(jié)紀地層所覆蓋的現(xiàn)象,表明古大陸的太古宙-古元古代基底均在哥倫比亞超大陸聚合之后被完全剝露至地表,為認識全球性“大不整合”的成因提供了有力的佐證。(完)