西北大学团队破解百年地质谜题 揭示全球“大不整合”真正成因

2月23日，西北大学早期生命与环境研究团队在《美国科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“构造运动而非雪球地球时期的冰川作用造成全球大不整合”的文章，破解了困扰科学界百年的地质谜题——全球“大不整合”的形成，并非此前认为的“雪球地球”冰川侵蚀。这一突破性发现，为理解地球演化与生命爆发的关联提供了全新视角。

“大不整合”是地质学界的经典难题，特指记录寒武纪生命大爆发的地层不整合覆盖于前寒武系之上的地质现象，自19世纪达尔文时代起便备受科学界关注。这一现象是全球地质记录中发育范围最广、影响力最大的地层缺失，中间代表着地球和生命演化中超过10亿年的地质记录空白，还被认为与“雪球地球”、现代板块构造起始、寒武纪生命大爆发等重大地质和生命事件密切相关。长期以来，相关研究多集中于北美地区，学界也普遍将其成因归因于寒武纪沉积前新元古代的构造剥露或冰川侵蚀。

此次研究中，西北大学博士研究生詹容若与导师段亮教授联合中国科学院、意大利、美国等国内外合作者，跳出区域研究的局限，以华北大不整合为核心研究对象展开系统性攻关。研究团队基于其上下地层的接触关系，运用多种（热）年代学技术，结合QTQt深时热史反演模拟，精准锁定关键时间节点——不同地区的大陆基底从高中地壳到近地表的剥露和冷却，均主要发生在距今21至16亿年的古元古代。

在此基础上，团队通过全谱系热年代数据的集成分析和洲际对比，首次从全球视角解读了“大不整合”的成因，明确证明古元古代哥伦比亚超大陆旋回调控下的长期构造剥露，才是驱动巨量地壳物质剥蚀、造成全球大陆内部普遍缺失超10亿年地质记录并形成大不整合的主要原因，而新元古代“雪球地球”时期的冰川侵蚀并非这一现象的主导因素。

除全球古大陆的多种热年代学数据外，多项同位素指标联合揭示，大陆风化强度的显著升高也同步发生于哥伦比亚超大陆旋回期间。纵观全球，许多古大陆上均发育结晶基底直接被相对平坦的古元古代固结纪地层所覆盖的现象，这表明古大陆的太古宙-古元古代基底均在哥伦比亚超大陆聚合之后被完全剥露至地表，为认识全球性“大不整合”的成因提供了有力的佐证。

（中国日报陕西记者站 编辑：秦峰 通讯员：魏梦鸽 马楠）

来源：中国日报网