王傳尚
在剛剛過(guò)去的國(guó)際地質(zhì)多樣性日前后，一些地質(zhì)科普活動(dòng)吸引了不少好奇的目光。認(rèn)識(shí)地球不僅僅是認(rèn)識(shí)我們生存的環(huán)境，也是認(rèn)識(shí)我們的過(guò)去與未來(lái)。
目前地球上最古老的鋯石發(fā)現(xiàn)于澳大利亞西部，所測(cè)得的同位素年齡為43.74億年，但距地球起源的時(shí)間仍晚了約2億年。幸運(yùn)的是，通過(guò)對(duì)隕石的深入研究，科學(xué)家測(cè)得最古老隕石的形成時(shí)間為距今45.7億年前。以此為參照來(lái)確定地球年齡的做法已被科學(xué)界廣泛接受，這就是我們所熟知的地球約46億年演化歷史的由來(lái)。
地球漫長(zhǎng)的演化史中，那些固化在巖石中的地球“成長(zhǎng)痕跡”，在滄海桑田中變得零零散散。如何在這些巖石記錄中探尋地球演化的源頭和脈絡(luò)？這需要我們用一根時(shí)間線，將這些破碎的歷史證據(jù)連綴起來(lái)，打造成可用于研究地球歷史的時(shí)間框架，為人類把握現(xiàn)在和預(yù)測(cè)地球未來(lái)的變化提供依據(jù)。
在不同的地質(zhì)歷史時(shí)期，構(gòu)建地球生物圈的不同生物類型，在巖石記錄中，就形成了各門類化石的譜系演化序列。在全世界地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家的共同努力下，地球演化歷史的時(shí)間框架已經(jīng)建立，“國(guó)際年代地層表”應(yīng)運(yùn)而生，而且這一時(shí)間框架仍在不斷完善中。
在這一時(shí)間框架中，有一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，就是距今約5.4億年前的埃迪卡拉紀(jì)與寒武紀(jì)之交，在此之前的地質(zhì)歷史時(shí)期稱為隱生宙。隱生宙時(shí)期，生物主要是低等的菌藻類，難以保存為化石，更因巖石的變質(zhì)導(dǎo)致生物痕跡的湮滅。盡管早在30多億年前生物就已經(jīng)出現(xiàn)，但其演化卻長(zhǎng)期停滯在較為低級(jí)的階段，難以通過(guò)生物演化的階段性確定準(zhǔn)確的地質(zhì)年代。與隱生宙相對(duì)應(yīng)的是顯生宙，地球歷史跨入顯生宙的標(biāo)志是地球生物圈從以低等植物為主演變?yōu)闊o(wú)脊椎動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)。
科學(xué)家將隱生宙劃分為冥古宙、太古宙和元古宙。顯生宙的劃分則以不同的生物演化階段、同位素年齡等為參照，進(jìn)一步可分為古生代、中生代和新生代。隱生宙難以建立起以生物演化為依據(jù)的時(shí)間框架，地質(zhì)學(xué)家通過(guò)同位素地質(zhì)年代學(xué)的手段，建立了標(biāo)準(zhǔn)年齡，以刻畫重大地質(zhì)事件的脈絡(luò)。顯生宙生命繁盛，化石記錄完備，時(shí)間框架明晰，地質(zhì)學(xué)家通過(guò)放射性同位素的手段獲得了大量的年齡數(shù)據(jù)。二者結(jié)合，使生物演化、重大地質(zhì)事件等的年齡限定更加精準(zhǔn)。
隨著國(guó)際年代地層表的日臻完善，世界各國(guó)的地質(zhì)學(xué)家可以在統(tǒng)一的時(shí)間框架內(nèi)研究地球的構(gòu)造、古地理、古環(huán)境、古氣候的變化，為保護(hù)地球、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、服務(wù)人類生態(tài)文明建設(shè)提供借鑒。
（作者為中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心研究員，本報(bào)記者常欽采訪整理）
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2023年10月23日 15 版）
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