著名的布頁吉斯頁巖形成之謎 _頁巖

【著名的布頁吉斯頁巖形成之謎】

布爾吉斯頁巖及其中所產的精美軟體化石
布爾吉斯頁巖自1909年發現之日起，便成為舉世矚目的焦點，因為它以大量的、精美且完整的化石為古生物學界提供了寒武紀大爆發的絕佳材料。寒武紀大爆發發生于5億多年前，是由單細胞向復雜多細胞生命進化的轉折點，化石包括殼體、牙齒、骨骼，以及如眼睛、消化道、腮等在內的諸多軟體結構。布爾吉斯頁巖化石組成了一個完整的生態系統，但如此完美的保存狀態究竟是如何形成的，至今卻仍是一個謎。來自美國波莫納學院的Pomona College、丹麥北歐地球演化中心的Emma Hammarlund聯合中國、英國的學者組成了一個國際研究團隊，搜集了來自布爾吉斯頁巖的證據、中國云南澄江的兩個鉆孔資料以及猶他州和云南省的五種布爾吉斯頁巖的主要沉積類型信息，并利用黃鐵礦中的硫同位素地球化學分析技術，共同揭開了這一謎底。
布爾吉斯頁巖的形成是一個全球化的過程。最初，有機質被泥巖層在缺氧至無氧條件下快速埋葬。研究團隊在所有研究地點都發現了有一層鈣質碳酸巖層覆蓋于泥巖化石層之上，正是這層鈣質碳酸鹽巖層阻止了微生物的侵擾，使得在正常情況下兩三周內就會腐爛的軟組織保存了下來，并最終形成了現在極為精美的化石。Gaines解釋道，促使此類沉積形成的關鍵因素是全球海水的化學性質，即寒武紀海洋鈣質物質的富集和氧、硫的稀少，全球海水極低的氧含量限制了硫元素的積累，而硫元素是微生物最重要的營養物質。
過去研究者一般只關注對化石的研究，但卻忽略沉積環境及地球化學方面的信息，而想要解開布爾吉斯頁巖的形成之謎，后兩者正是關鍵所在。來自澄江的兩個巖芯資料對于研究也極為關鍵，因為由喜馬拉雅山帶來的夏季風常在此區形成暴雨，沖刷、侵蝕并改寫地表沉積物的地球化學性質，只有巖芯材料能準確提供原始信息。

（化石網/歆塬編譯）