新華網天津7月17日電(記者郗永年)地球自形成47億年來一直變化不停,準確了解其變化詳情是國內外地學科研的熱門話題。中國地質調查局天津地礦研究所研究員朱士興等人,最近在這方面取得突破性進展,發現13億年前地球每年有540多天,每年有13個月至14個月,每月為42天,每天約15小時。
地球是人類的棲身之所,了解其歷史,預見其未來對人類發展至關重要。為了揭開其神秘面紗,科學家從地球物理學、地理化學和天文學方面進行了大量的探索。上世紀后半葉美國科學家發現古生物化石是記錄地球歷史變化的“生物時鐘”,保留著地球演化史的眾多信息。
疊層石被稱為“會記憶的石頭”,疊層石中的藍藻化石保存著數十億年前的生物、氣候、地質、地理等極為珍貴的環境信息。我國科學家曾根據從河北龐家堡一帶采集的疊層石發現,地球歷史上曾有每月40多天的情況,可惜因化石資料的局限,再未作進一步深入探討。
朱士興是我國地學界資深研究員,長期從事地質研究,對燕山古地層情況十分熟悉。他介紹說,燕山古地質中的疊層石形成于25億年到13億年前,當時位于南緯3.8度,后隨地球板塊長期漂移,1億年前漂移定居在現在位置。世界公認天津薊縣燕山段的疊層石發育最好、保存最完整、信息資料最豐富,其中藍藻化石保存厚度達3336米,成為今天研究認識地球演化史的寶貴資料。
朱士興告訴記者,從1998年以來他們幸運地從薊縣燕山山體中采到富含藍藻的疊層石500多塊,從中篩選出典型標本60多塊,制成2000多個超薄化石切片。在放大400多倍的顯微鏡下,清晰地看到藍藻晝夜不同的生長情況:白天受太陽光照,垂直生長,生長層厚,顏色透明,夜晚日光消失,呈水平狀生長,生長層薄,顏色灰暗。一明一暗的生長節理構成一個完整的晝夜生長層,十分清楚。他們把這些情況拍成了170多幅顯微照片,成了寶貴的實物資料。
朱士興他們取得這些寶貴資料后。借助高新科技手段,利用地磁學、巖石學、古氣候學、古溫度學等知識進行綜合深入研究,發現藍藻化石有3個節律:日節律、月節律和年節律。用3種不同節律表現的時間,對日--地--月進行整體測算,結果時間都完全一致,正如地學科學家說的“千年的石頭會講話”。這樣他們根據化石記錄的信息,研究確定出當時地球每年有546天至588天,每年有13個月至14個月,每月為42天,每天為14.91小時至16.05個小時。
這項研究是由朱士興、黃學光,辛后田等人,經過5年多時間完成的,得到國家自然科學基金項目和國家地質力學開放研究實驗室資助。研究成果已在最新一期《微體古生物學報》上發表,受到中外學術界關注。(完)