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保存远古生命信息的碳酸盐岩

2020-08-24 14:08:50    来源: 中国自然资源报    作者:潘明

我国碳酸盐岩分布广泛,主要出露于西南热带—亚热带地区,其中在云南、贵州、广西等地尤为发育。人们所熟知的桂林山水和云南石林都是由碳酸盐岩形成的独特地貌景观。

碳酸盐岩是由方解石、白云石等自生碳酸盐矿物组成的沉积岩。以方解石为主的岩石称为灰岩,以白云石为主的岩石称为白云岩。碳酸盐岩绝大多数在海洋中形成,少数在陆地湖泊环境中形成。

在海洋中形成的碳酸盐岩,需要经过海洋灰泥物质的沉积,之后缓慢固结,然后再经过长期地质作用改造和海陆变迁等漫长的演化过程。总之,凡是地表上人们能见到碳酸盐岩的地方,数亿年前的某一时期定是一片汪洋。

在漫长的地质年代里,地球上生活过无数生物,它们历经多次灭绝和复苏。这些海洋生物死亡后的遗体,与灰泥物质一起沉积下来。在之后的岁月里,生物遗体中易腐烂的有机质被分解殆尽,而比较坚硬的外壳和骨骼等与周围的沉积物一起保留下来,经过后期的压实、固结、成岩和构造抬升等地质作用,最终呈现在人们的面前。

为了查明岩石内部矿物组成和沉积环境等问题,地质工作者将岩石切割成面积约为2厘米见方、厚度仅为0.03毫米的薄片,然后放在偏光显微镜下观察。由于古海洋生物生活在不同深度的海洋环境中,因此,不同地质时期、不同海水深度形成的碳酸盐岩中蕴含的古生物化石种类也大不相同。我们在岩石薄片中可以观察到距今约3.9亿年泥盆纪的单体珊瑚(图a),3.5亿年石炭纪的苔藓虫(图b)和花状海胆棘刺(图c),2.6亿年二叠纪的绿藻(图d)、有孔虫(图e)和蜓(图f)。此外,还有成百上千种古海洋生物化石。通过它们,人们可以了解到数亿年前地球的古海洋环境、生态和气候等信息。

岩石内部蕴含着远古时期的生命信息,虽然上面没有文字,却是一部天然的自然和历史教科书,记录着沧海桑田的变迁。

(作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

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