地层界线划分之谜是什么?
为能较准确、客观地确定前寒武系一寒武系之间的界线,国际地层委员会曾在1974年至1984年的10年间进行的“国际地质对比计划”中专门为此设立了研究项目,研究工作目前仍在继续。
为了慎重起见,这条重大界线确定的方针是:“所有被选择为界线点的沉积必须在海洋中形成,因为海洋的面积大,海水的连通性好,所含的化石可以进行大区域乃至全球性地层对比,并尽可能地为连续和单相”。它要求所研究的岩石层在形成时是连续的,没有因间断而导致的地层缺失,这在几十万年至几百万年的时间里,是很难实现的,因此,这个要求是比较苛刻的。为了找到合适的地层,地质学家的足迹遍布加拿大、法国、原苏联、澳大利亚、美国和中国。
不同专业的地质学家各执己见,委员会只能不断地以通信投票的形式来表决一条条前寒武系—寒武系界线的候选剖面。直到1984年,中国地质学家提出的层型剖面得到了重视。这条剖面位于我国云南省晋宁县梅树村的昆阳采集磷矿点,海拔为1500米。
我国学者在这条剖面的界线附近找到了软舌螺、似软舌螺、单板类和疑源类等多种在世界许多地区的前寒武系—寒武系界线附近报道过的化石。他们认为,梅树村剖面富含骨骼化的动物化石和遗迹化石,沉积连续且为单相和海相,同时可与已知的世界上其他剖面进行良好的对比。在这条剖面上,还进行了同位素年代学、磁性地层学等方面的研究。
当然,对梅树村剖面上“界线”的确定也有反对意见。该剖面的“隐生宙”和“显生宙”的地层是由白云岩和磷块岩构成的,还有许多沉积间断。因此,这套地层中的化石组合就有可能是混合在一起的。据了解,在梅树村剖面界线附近的地层中找到的化石可能由于时代太古老,保存得都不甚完好,易造成鉴定的困难。
欧浅带螺化石
值得注意的是,在梅树村剖面,还发现了大量的与硬骨骼的小壳动物化石共生的遗迹化石以及蠕虫和藻类化石等,这一特征在世界其他地区的该界线层附近是不多见的。那么,“隐生宙”和“显生宙”的界线到底应以什么样的化石组合来划定,这依然是个有争议的观念。没有统一的标准就无法进行准确、客观的远距离地层对比。
此外,在梅树村剖面这种硬体与软体动物的混生现象,也没有得到公认的解释。当时究竟是一种什么样的生态环境?古海洋中的“主人”都有谁?这个重大的科学谜团吸引了众多的古生物学、古生态学、分子生物学、地质学的专家和学者参与进来。