新华网天津7月17日电(记者郗永年)地球自形成47亿年来一直变化不停,准确了解其变化详情是国内外地学科研的热门话题。中国地质调查局天津地矿研究所研究员朱士兴等人,最近在这方面取得突破性进展,发现13亿年前地球每年有540多天,每年有13个月至14个月,每月为42天,每天约15小时。
地球是人类的栖身之所,了解其历史,预见其未来对人类发展至关重要。为了揭开其神秘面纱,科学家从地球物理学、地理化学和天文学方面进行了大量的探索。上世纪后半叶美国科学家发现古生物化石是记录地球历史变化的“生物时钟”,保留着地球演化史的众多信息。
叠层石被称为“会记忆的石头”,叠层石中的蓝藻化石保存着数十亿年前的生物、气候、地质、地理等极为珍贵的环境信息。我国科学家曾根据从河北庞家堡一带采集的叠层石发现,地球历史上曾有每月40多天的情况,可惜因化石资料的局限,再未作进一步深入探讨。
朱士兴是我国地学界资深研究员,长期从事地质研究,对燕山古地层情况十分熟悉。他介绍说,燕山古地质中的叠层石形成于25亿年到13亿年前,当时位于南纬3.8度,后随地球板块长期漂移,1亿年前漂移定居在现在位置。世界公认天津蓟县燕山段的叠层石发育最好、保存最完整、信息资料最丰富,其中蓝藻化石保存厚度达3336米,成为今天研究认识地球演化史的宝贵资料。
朱士兴告诉记者,从1998年以来他们幸运地从蓟县燕山山体中采到富含蓝藻的叠层石500多块,从中筛选出典型标本60多块,制成2000多个超薄化石切片。在放大400多倍的显微镜下,清晰地看到蓝藻昼夜不同的生长情况:白天受太阳光照,垂直生长,生长层厚,颜色透明,夜晚日光消失,呈水平状生长,生长层薄,颜色灰暗。一明一暗的生长节理构成一个完整的昼夜生长层,十分清楚。他们把这些情况拍成了170多幅显微照片,成了宝贵的实物资料。
朱士兴他们取得这些宝贵资料后。借助高新科技手段,利用地磁学、岩石学、古气候学、古温度学等知识进行综合深入研究,发现蓝藻化石有3个节律:日节律、月节律和年节律。用3种不同节律表现的时间,对日--地--月进行整体测算,结果时间都完全一致,正如地学科学家说的“千年的石头会讲话”。这样他们根据化石记录的信息,研究确定出当时地球每年有546天至588天,每年有13个月至14个月,每月为42天,每天为14.91小时至16.05个小时。
这项研究是由朱士兴、黄学光,辛后田等人,经过5年多时间完成的,得到国家自然科学基金项目和国家地质力学开放研究实验室资助。研究成果已在最新一期《微体古生物学报》上发表,受到中外学术界关注。(完)