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經過長達20年野外考察，并對比全國范圍內志留紀早期淺海紅層中發(fā)現(xiàn)的大量早期魚類化石，中科院古脊椎動物與古人類研究所早期脊椎動物團隊發(fā)布最新研究成果——4.38億年前，長江流域曾是一片海洋。相關研究成果日前已在地層學專業(yè)期刊《地層學雜志》上發(fā)表。

“通過追蹤紅層的分布，可以確定海洋的大致范圍。”論文第一作者、團隊成員山顯任解釋，在海平面下降的海退階段，海水呈現(xiàn)弱氧化狀態(tài)，導致河流攜帶的赤鐵礦在近岸海底沉積成巖，最終形成顏色醒目的紅層。通過研究全國范圍內志留紀海相紅層的分布，該團隊重建出我國長江流域古海洋的海岸線。

整個志留紀時期共識別出三套淺海紅層，分別為蘭多維列世特列奇早期（距今4.38億年）、中晚期（距今4.33億年）和羅德洛世晚期（距今4.25億年），根據(jù)各自所處的地層位置分別被稱為“下紅層”“上紅層”和“羅德洛統(tǒng)紅層”。然而，這些淺海紅層中大多缺失筆石、牙形刺等志留紀標準化石，導致紅層對比和時代劃分都存在很大分歧。怎么辦？

“科研人員已經初步建立起志留紀魚類生物地層對比序列。”論文通訊作者、團隊成員蓋志琨強調，盔甲魚類是我國志留紀淺海相紅層中的常見分子，三個具有特色的魚類組合——溫塘組合、茅山組合和揚子組合，分別對應志留紀下紅層、上紅層和羅德洛統(tǒng)紅層，可為這三套淺海紅層之間的對比提供重要的化石證據(jù)。

“江西九江地區(qū)清水組與西坑組的魚類組合面貌截然不同，分別代表了盔甲魚類兩個不同的演化階段，為長江流域志留紀上、下紅層的精確對比提供了參考標尺。”清水組是關鍵的志留紀含魚層位，豐富了溫塘組合的生物多樣性、擴大了該組合在揚子地區(qū)的古地理分布，蓋志琨表示，溫塘組合的深入研究為我國長江流域志留紀下紅層的對比提供了最直接的化石證據(jù)，并能為志留紀淺海相紅層的時代劃分提供化石證據(jù)。

該研究同時表明，塔里木盆地曾與華南板塊相連。“塔里木盆地是從華南地區(qū)慢悠悠漂來的，華南板塊則向東平移滑動了800公里。”蓋志琨指出，根據(jù)古生物化石研究，結合古地磁學、地層學和古環(huán)境等方面的綜合分析，塔里木—華南聯(lián)合板塊可能是被羌塘、昌都陸塊從南向北撞開解體的,之后塔里木板塊按順時針方向緩慢向西北方向漂移，大約在晚二疊世時到達現(xiàn)在的位置。

“古生物化石是證明大陸漂移假說的關鍵證據(jù)。”蓋志琨說，盔甲魚類頭甲扁平，缺少成對的偶鰭，表明其游泳能力較弱，寬廣的陸地和海洋都成為其擴散、遷移的障礙，因此盔甲魚類具有重要的古地理意義。該研究發(fā)現(xiàn)，新疆柯坪—巴楚地區(qū)的志留紀特列奇早期淺海紅層中有豐富的盔甲魚類化石，魚群面貌涵蓋基干盔甲魚類的三大類群和原始的多鰓魚類，與同時期華南地區(qū)的魚群面貌高度一致，這為華南板塊和塔里木板塊淺海紅層之間的對比提供了直接證據(jù)，同時表明相隔4000公里的兩塊板塊當時可能屬于同一片海域。

“無脊椎動物化石的研究也表明，我國華南和塔里木盆地屬于同一動物地理區(qū)系。”蓋志琨表示，隨著印度板塊繼續(xù)向北俯沖，塔里木板塊是否要繼續(xù)向北漂移，還需要進一步觀察。（記者張曉華）