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RSS/FEED訂閱4.38億年前長江流域曾是一片海洋 考古新發現再次驗證「滄海變桑田」
2022年7月下旬，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（下稱“中科院古脊所”）發布一項最新研究稱，多個省份發現的大量早期魚類化石顯示，4.38億年前以中國長江流域為主的華南板塊曾經是一片被稱為“揚子海”的廣闊海洋，今天遠在4000公里之外的塔里木盆地，過去與華南板塊相連。
據財新網報導，相關研究成果已作為封面文章發表于地層學核心期刊《地層學雜誌》，研究第一作者為中科院古脊所研究生山顯任，團隊核心成員包括該所研究員蓋志琨和趙文金。該研究是古脊所內早期脊椎動物團隊在全國範圍志留紀淺海紅層中長達20年野外考察的科研成果，對近年來發現的最為關鍵的兩個志留紀含魚層位——江西九江地區的清水組和安徽寧國地區的唐家塢組進行了報道，並對中國志留紀5個下紅層沉積區的魚類化石及魚化石組合進行了總結及對比分析，為揚子地區溶溪組、清水組、唐家塢組、侯家塘組及新疆塔塔埃爾塔格組等特列奇早期海相紅層的對比提供了化石證據。
2022年3月，中科院古脊所研究團隊在江西武寧縣誌留紀地層中首次發現距今約4.38億年的兩個盔甲魚類化石新屬種——“俊卿清水魚”和“刺蝟安吉魚”，相關研究發表於國際學術期刊《亞洲地球科學雜誌》上。這一新發現不僅代表了迄今為止最古老、最原始的真盔甲魚類化石記錄，更幫助研究所的專家們進一步得出了長江流域曾經是海洋的結論。
盔甲魚類是東亞地區特有的一種無頜魚類，目前僅發現於中國和越南北部。盔甲魚是一類營底棲濾食性生活的魚類，主要生活環境為靠近古陸邊緣的淺海地帶。盔甲魚類的生物學特性使得它們難以跨越寬廣的陸地和寬闊的海洋，這反而成就了其古地理意義——在證明板塊漂移學說時起到重要作用。
盔甲魚類同時是中國志留紀淺水海相紅層中的常見分子，其堅硬的膜質骨頭甲很容易被保存成化石。研究團隊在江西武寧清水組和安徽寧國唐家塢組兩個地點新發現的含魚層位被判別屬於志留紀蘭多維列世特列奇早期，距今4.38億年。
紅層是一種碎屑岩沉積地層，因外觀以紅色為主色調得名，包括陸相紅層和海相紅層。海相紅層近些年受到古生物界的關注。研究者依其地理位置和沉積特徵，將其分為大洋深海沉積，陸棚或陸表海遠岸較深水沉積和近岸淺水沉積三類。
第三類海相紅層主要形成於近岸淺水地帶，河流攜帶的大量含赤鐵礦的細碎屑物堆積在近岸海底，如果當時恰好處在海平面下降的海退階段，海水則會呈現強氧化狀態，在成岩過程中非常有利於赤鐵礦在沉積物中的保存，最終形成標誌性紅層。
志留紀時期，中國華南板塊和塔里木板塊沉積形成了一系列獨特的淺海相紅層，主要是一套以紫紅色和黃、灰綠色為主的細碎屑岩。
在經歷寒武紀的生命大暴發和奧陶紀的物種大滅絕後，地球生命進入志留紀。志留紀距今約4.44億-4.19億年，這一時期全球廣泛分佈黑色筆石頁岩層，它也因此被稱為“筆石時代”。
迄今整個志留紀時期共識別出了三套淺海紅層，沉積時期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“羅德洛統紅層”。
科學家發現，紅層發育的特點跟其所處的古地理位置密切相關。靠近古陸者，接受的物源較充足，紅層較厚；遠離古陸者，接受的物源較少，紅層相對較薄且側向連續性較差。正因如此，紅層的分佈被視為重建志留紀時期古海岸線的重要依據。研究者山顯任表示，通過在野外追索這些紅層的分佈，就可以大致確定當時揚子海海洋的範圍。
從現有的化石記錄來看，特列奇早期的魚類化石總體上沿華夏古陸和滇黔古陸邊緣分佈，進一步印證了科學家的推斷。結合目前的研究成果，山顯任認為，“這些證據就足以證明，大約在4.38億年前，我們國家整個以長江流域為主的廣大地區，它確實是一片淺海。”
盔甲魚類的存在不僅幫助科學家們得出長江流域曾是海洋的結論，更進一步揭開志留紀時期古揚子海的神秘面紗。
1912年，德國地質學家阿爾弗雷德·魏格納（Alfred Lothar Wegener）正式提出“大陸漂移假說”，認為全球陸地在2億年前還是彼此相連的整體，後來由於力的作用，才不斷分離並漂移到現在的位置。這一假說起初不為人接受，直到1960年代“海洋擴張說”出現，其科學基礎才得以更加穩固，后發展為板塊構造理論。
中科院古脊所研究團隊發現，新疆柯坪—巴楚地區的志留紀特列奇早期淺海紅層中同樣產有豐富的盔甲魚類，該魚群面貌涵蓋了基幹盔甲魚類的三大類群和原始的多鰓魚類（古木魚科），與同時期華南地區尤其是浙江長興、安徽巢湖一帶的魚群面貌高度一致。這不僅為華南板塊和塔里木板塊特列奇早期淺海紅層之間的對比提供了直接證據，同時表明如今相隔4000公里的兩塊板塊，在當時可能屬於同一片海域。
研究員蓋志琨此前接受採訪時表示，“這就說明，塔里木盆地並不在今天這個位置，而是在華南板塊上，後來由於板塊運動，它才慢慢地漂到現在這個位置。”
（編輯：燕銘時評）
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