青藏高原發(fā)現(xiàn)最古老化石生物群——埃迪卡拉生物群化石

6月16日，記者從青海省科技廳獲悉，近日，中國科學院南京地質(zhì)古生物所早期生命研究團隊與北京大學、成都理工大學的科研人員合作，在執(zhí)行我國第二次青藏高原綜合科學考察研究任務，對柴達木板塊北緣進行野外科學考察的過程中，在全吉山地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)報道了典型的埃迪卡拉生物群化石。相關成果于2021年6月14日在線發(fā)表于國際知名地學類綜合性期刊《地質(zhì)學》(Geology)。

這是在中國發(fā)現(xiàn)的第二個埃迪卡拉生物群化石產(chǎn)地，也是迄今為止在青藏高原發(fā)現(xiàn)的最古老的化石生物群。

據(jù)悉，科研人員對全吉山地區(qū)元古宙地層序列的綜合分析對比，為探討柴達木板塊和華北板塊在前寒武紀末期的古地理關系及當時全球古地理格局提供了重要的證據(jù)。

中國科學院南京地質(zhì)古生物所早期生命研究團隊副研究員龐科向科技日報記者介紹，埃迪卡拉生物群生活在距今約5.75~5.39億年前的埃迪卡拉紀晚期，是寒武紀生命大爆發(fā)前夕全球分布范圍最廣的復雜生物群。埃迪卡拉生物群包括多種類型的宏體軟軀體生物，它們不僅對理解早期動物演化具有重要意義，其不同的化石組合也是埃迪卡拉紀晚期地層劃分與對比的標志。

龐科表示，全吉山地區(qū)位于柴達木板塊北緣的歐龍布魯克微陸塊。全吉群在該區(qū)域發(fā)育良好，與下伏古元古代達肯大坂群變質(zhì)巖和上覆寒武紀小高爐群均為不整合接觸。全吉群上部地層由老到新依次為紅藻山組、黑土坡組、紅鐵溝組和皺節(jié)山組。其中紅鐵溝組為冰川發(fā)育時期沉積的冰磧巖。聯(lián)合考察隊伍在全吉山剖面皺節(jié)山組發(fā)現(xiàn)大量宏體化石，將該化石組合命名為全吉山生物群。

本次在皺節(jié)山組新發(fā)現(xiàn)的埃迪卡拉化石以恰尼蟲(Charnia)為代表。恰尼蟲是埃迪卡拉紀晚期固著生長于海底的葉狀體生物，是埃迪卡拉生物群中最為典型的化石之一，其最早出現(xiàn)于距今約5.74-5.6億年的阿瓦隆組合，最晚出現(xiàn)于距今約5.5-5.4億年的納瑪組合。雖然埃迪卡拉生物群的親緣關系尚存爭議，但最近的研究證據(jù)表明，至少它們中的一部分可能是后生動物的祖先，和現(xiàn)生的動物門類存在聯(lián)系，其中就包括恰尼蟲。

此外，皺節(jié)山組產(chǎn)出數(shù)量更為豐富的陜西跡(Shaanxilithes)化石。陜西跡是一種具有密集排列橫紋的條帶狀化石。陜西跡普遍發(fā)現(xiàn)在距今5.5~5.39億年的地層中，包括華南、華北、印度、西伯利亞以及納米比亞，是一種埃迪卡拉紀末期潛在的標準化石分子。

恰尼蟲和陜西跡在皺節(jié)山組的共同出現(xiàn)，表明皺節(jié)山組的沉積時代很可能為距今5.5-5.39億年前。在全吉山地區(qū)，皺節(jié)山組底部蓋帽白云巖和下伏紅鐵溝組冰磧巖呈連續(xù)沉積，其間沒有發(fā)生沉積間斷，表明紅鐵溝組冰期沉積發(fā)生的時間是埃迪卡拉紀晚期，且很可能晚于約5.8億年前的噶斯奇厄斯(Gaskiers)冰期(新元古代最后一次冰期)。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，柴達木板塊全吉群上部與華北地臺西緣和南緣的新元古代地層非常相似。在寧夏賀蘭山地區(qū)，新元古代地層由正目觀組(冰磧巖)和兔兒坑組(粉砂質(zhì)板巖)組成;在豫西地區(qū)，新元古代地層則由羅圈組(冰磧巖)和東坡組(粉砂巖)組成。它們與全吉群上部的紅鐵溝組(冰磧巖)和皺節(jié)山組(細砂巖)組合非常相似，并且在碎屑巖地層中都產(chǎn)出陜西跡化石。同時，在上述地區(qū)，冰磧巖和碎屑巖地層的組合與上覆寒武紀和下伏古-中元古代地層均呈不整合接觸。

“這些相似性表明，柴達木板塊在埃迪卡拉紀晚期可能位于華北板塊附近，華北板塊的正目觀組和羅圈組冰磧巖也代表了晚于噶斯奇厄斯冰期的冰川沉積。”龐科說。在新元古代雪球地球時期，冰川在全球范圍內(nèi)廣泛發(fā)育，而顯生宙的冰期，如晚奧陶紀冰期和石炭紀-二疊紀冰期，冰川僅在中-高緯度地區(qū)出現(xiàn)，這一模式可能在埃迪卡拉紀晚期已經(jīng)開始。華北板塊和柴達木板塊埃迪卡拉紀晚期冰川的發(fā)育，表明該時期這兩個板塊很可能處于中-高緯度地區(qū)，而非此前認為的低緯度地區(qū)。(張?zhí)N)