一根海底岩芯样品中既有四十万年前的化石,又有两百万年前的化石,是“时空穿越”,还是另有内情?四种颗石藻球(钙质超微浮游植物的一类)的扫描电镜照片。2月1日凌晨,钻探船“决心号”成功在南海4250米深处获取了第一根近10米长的岩芯。第一周的工作完全颠覆了南海“安静”的形象,200万年前这里曾发生剧烈的浊流动荡。
目前,由我国科学家建议、设计并主持的南海第二次大洋钻探、国际大洋发现计划349航次正在南中国海进行。
在“决心号”古生物实验室的尽头,有一个用黑色布帘隔开的神秘小屋,这里就是超微化石组工作的地方,大家形象地称它为“超微小屋”。超微化石是一种单细胞海洋超微浮游植物化石,在海洋沉积物中分布广、数量大、演化快,是用以确定沉积物形成年代的极佳参照物之一。
不过,此次超微化石分析工作一开始进展得并不顺利。当第一个站位第一筒岩芯上岸后,科学家们费尽力气浏览完所有的视域,才找到一个保存不好的超微化石;然而,接下来的第二筒岩芯样品中,竟然连一个超微化石也没有发现;直到第三筒样品出笼,超微化石数量极为丰富!而且,钻取的结果着实让科学家们感到惊讶。化石成分极其混乱,不同年代的新老化石混在一起,既有40多万年的超微化石,又有近200多万年的化石。
从外表上看,在海底深处获取的岩芯非常有意思。每十几或几十厘米的地方就有粉沙和黏土物质组成的沉积旋回,沉积物的颗粒从底部向上变细。对此,刘志飞说,这正是海底发生浊流事件的表征。即海底曾经频繁发生大规模的物质搬运和沉积作用。对于古生物地层工作者来说,浊流沉积是最忌讳的沉积物类型之一,它可以把不同地区、不同年代的化石搬运过来沉积到海底,从而造成化石成分的混乱。
能够测算出浊流活动的时间,磁性地层学测定方法的作用不可小觑。这是同济大学海洋高等研究院特聘研究员、美国加州大学圣克鲁兹分校研究员赵西西第12次登上“决心号”进行大洋科学考察,而他的工作就是用磁性地层学的方法来帮助研究人员测定岩石和沉积物的年代。赵西西给每个岩芯都进行了古地磁测试,帮助古生物专家们确认他们发现的200万年前的化石为再沉积产物,并确定了第四纪以来站位沉积物的沉积速率以及浊流旋回的频率。