在酉阳,除了可以体会陶渊明笔下世外桃源的秦晋时光,还可以到被誉为“重庆有氧起点”的叠石花谷欣赏改变地球演化历史的叠层石。下面我们就一起去看一看,叠层石到底有什么魔力?
叠层石是什么
叠层石是由藻类在生命活动过程中,将海水中的钙、镁碳酸盐及其碎屑颗粒粘结、沉淀而形成的一种化石。随着季节的变化、生长沉淀的快慢,形成深浅相间的复杂色层构造。叠层石的色层构造有纹层状、球状、半球状、柱状、锥状及枝状等。
叠层石的历史可谓化石之冠,它可以用来划分、对比某一地区的地层、地理、生物、环境的演变及灭绝规律,曾被海内外地质学家推崇为世界同一地质时期的“标准层型剖面”、世界罕见的“地质瑰宝”“大地的史书”。世界上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。叠层石繁盛于20亿年前到6.8亿年前,以后随着后生动物的繁荣而急剧衰落。中奥陶世以后,多为小型分叉叠层石,一般不形成大块礁体。叠层石通常由暗层及亮层两部分组成,这是叠层石的前身——藻类生活状况及自然条件的周期变化形成叠层石的原生亮暗层理。
叠层石分布广泛
地质学家在澳大利亚、北美和南非三个不同大陆的11个地点均发现了叠层石的身影,其年龄在25亿年以上。此外,在美国、西班牙、澳大利亚等地寒武纪地层中也有发现。
中国是叠层石大国。在中国北方中元古代地层,距今约10亿年前,经常可以看到叠层石的身影。其中,最著名的产地是天津蓟县国家地质公园,那里叠层石非常壮观,甚至整座山都是叠层石。北京房山区的西部、昌平的南口也有中新元古代的叠层石分布。另外在山东、江苏、河南也能发现寒武纪的叠层石。
2018年,经过调查确认,在酉阳发现了大面积的寒武纪叠层石,这是中国南方第一次发现大规模的叠层石。在北起兴隆镇南至李溪镇长达上百公里沿线,到处都可以见到叠层石的身影,还有一些形成了非常美丽的图案,恰如石头当中盛开的花朵,被誉为“石花”。局部地区非常密集,形成了生物礁山体,例如“叠石花谷”景区,就是根据叠层石的集中分布打造的。酉阳叠层石的意义在于大规模地提升了重庆的氧气含量,奠定了“有氧重庆”的基础,开启了重庆生物演化的大幕。
研究叠层石意义重大
叠层石即蓝藻,它们靠光合作用自养。由于光合作用,这种一度统治了地球的生物产生了地球大气中约21%的氧气。
在这些石头上,每平方米的岩石上曾生活着36亿个微生物,它们在释放氧气。花了20亿年的时间,大约40%的地球历史,大气中的氧含量才接近20%。海洋中所含的铁并不能阻止氧气浮出海面。在这些铁元素被氧化殆尽后,几乎所有海洋浅滩的叠层石一如既往地产生着大量的氧气。当这些氧气破水而出时,地球不再是一颗被火山气体覆盖的星球,而是一个宜居的摇篮。正是叠层石产生的氧气使地球适宜孕育更多的高等生命,它为此后的生物进化扫清了大气无氧的障碍,为生命史的下一章也是更复杂的一章铺平了道路。可以说,叠层石默默工作20亿年,是地球能够进化出复杂生命的关键。
叠层石还有一个神奇的地方,它的身体结构为明暗相间的生长纹,这是昼夜和季节变化的产物,因此它自带时间测试功能。众所周知,地球上一年有365天,一个月有30天,一天有24小时,但在远古时期却不是这样。科学家根据珊瑚等生物测算了不同地质历史时期年月日的情况,但珊瑚的历史只有4亿多年,在没有珊瑚的时候,很大程度要依靠叠层石。科学家根据对叠层石的研究发现,在10亿年前,地球一年大约有13个月516天,一天大约17个小时,当时的地球黄赤交角约为30°,比现在的23°27′明显要大,也就是说,当时地球的倾斜角度更大。科学家通过对叠层石纹层厚度的研究,同时结合其他结论,认为由于月球逐渐远离地球和潮汐作用对能量的消耗,地球的自转和月球绕地球的公转速度都在不断减慢,地球的黄赤交角不断减小,越来越“正”了。