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最古老的化石——叠层石


□ 欧志吉等

  化石是古代生物的遗体或遗迹经过石化作用后形成的岩石,来自遥远的过去。化石见证了地球的沧桑巨变,充满传奇色彩,因此逐渐受到广大奇石爱好者的青睐与追捧。然而,地球上最古老的化石——叠层石——却鲜有人知。

  叠层石是一种由底栖微生物群落(主要是蓝细菌)在浅水中形成的层状构造。由于光合细菌群落在生长过程中需要吸收周围水体中的二氧化碳,便造成一个贫二氧化碳的微环境。这种微环境促使原本溶于水体中的碳酸钙发生沉淀。这些沉积物留存在菌落外围的黏液层上便形成一道屏障,可以有效阻碍紫外线破坏细菌。与此同时,微生物群落也不断地通过新陈代谢作用捕获、黏结碳酸钙等沉积物颗粒。光合细菌的生长需要阳光,然而,随着沉积物的不断堆积,内部细菌接收到的光照越来越弱,但是会有新的细菌占领光照充足的沉积物最表面。就这样,日复一日,年复一年,细菌本身与沉积物一起形成了层层叠叠的叠层石构造,这些形成叠层石的细菌等微生物也称为造叠生物。由于造叠微生物的不同和微环境的变化,可以形成多种多样的叠层石形态。有的层纹起伏平缓,不同层纹近水平生长,如此便形成了层纹状;有的层纹则具有一个生长较快的中心,层纹在纵断面上呈平缓的突起,并且叠层石本身具有一定的高度,远观形似一根根立柱,这样便形成了柱状叠层石;如果具有平缓突起的叠层石高度并不明显的话,其形态则接近于穹窿状或半球状;如果叠层石生长中心生长速度要比周围快很多时,层纹往往呈锥状起伏,并且不同层纹的生长中心在垂向上会形成一条明显中轴,这时便形成了锥叠层石;有时叠层石甚至会像树枝一样形成分叉,这就形成了分叉状叠层石;有的叠层石则是从一个中心开始,向三维空间不断生长,这样便形成了球状叠层石。当然这些形态模式并不是绝对的,它们之间存在很多过渡形态,如有的叠层石纹层时而十分平缓,时而具有平缓突起,这就形成了层一柱状叠层石。

  “长寿冠军”叠层石

  叠层石是唯一的几乎贯穿整个地质历史的化石类群,不折不扣地见证了地球生命的发展史,可谓当之无愧的“长寿冠军”。

  目前已知最古老的叠层石是发现于澳大利亚西部瓦拉伍那群的硅质叠层石,其年龄约为34.5亿年,其中保存着目前已知最古老的微生物化石,比目前已知可靠的最早后生动物化石(距今6亿年)早了将近30亿年,也是迄今已知最古老的化石记录。

  在地质学上,5.4亿年以前所有地质时期都称为前寒武纪。地球诞生至今已经有大约46亿年的历史,漫长的前寒武纪实在是清冷而寂寞。然而,在目前已知的前寒武纪化石群中,除了埃迪卡拉动物群等极少的几个外,其他化石群中均有叠层石的身影。既不光鲜又不亮丽的叠层石很可能记录了地球前八分之七的历史。哪怕只是很小一块叠层石,也可能记录了几千年甚至几万年间生命繁衍的珍贵信息!因此,毫不夸张地说,叠层石是一扇帮助我们瞭望前寒武纪地球生命与环境演化的重要窗口。

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摘自:大自然
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