地球上生命的起源與演化都在地磁場的保護(hù)和影響下進(jìn)行,生命的繁衍生息和代謝行為都與地磁場有著千絲萬縷的聯(lián)系。生物演化史上的重大突變事件,如寒武紀(jì)生命大爆發(fā)、古生代末生物大滅絕等都與地球環(huán)境的劇烈改變息息相關(guān)。地磁極性倒轉(zhuǎn)、地磁漂移、超靜磁期等重要地磁場變化也可能直接或間接影響著地球上生物的演化過程。今年3月,西北大學(xué)早期生命研究團(tuán)隊(duì)在我國三峽地區(qū)發(fā)現(xiàn)了寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫——"清江生物群",這一震驚世界的科學(xué)發(fā)現(xiàn)為研究動(dòng)物門類的起源演化打開了新的大門,也為深入研究寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期地磁場及其變化開辟了新戰(zhàn)場。
聚焦"地磁場-生命"協(xié)同演化這一重要前沿交叉研究方向,我室生物地磁學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與西北大學(xué)早期生命演化研究團(tuán)隊(duì),在潘永信院士和張興亮教授的帶領(lǐng)下,于2019年9月23日-9月27日期間,在湖北三峽地區(qū)開展了聯(lián)合科學(xué)考察,對(duì)湖北宜昌和清江多個(gè)經(jīng)典的地層剖面進(jìn)行了地質(zhì)學(xué)野外考察及樣品采集,內(nèi)容涉及成冰系南沱組的冰磧巖及上覆的蓋帽白云巖、埃迪卡拉系的陡山沱組和燈影組,以及寒武系的巖家河組、水井沱組、石牌組、天河板組和石龍洞組等地層單元,并重點(diǎn)對(duì)燈影組石板灘生物群和水井沱組清江生物群進(jìn)行了詳細(xì)的古生物學(xué)野外考察,張興亮教授和儲(chǔ)雪蕾教授做了全程的野外講解??疾炱陂g,還特邀中國科學(xué)院大學(xué)的儲(chǔ)雪蕾教授和西北大學(xué)的傅東靜教授分別作了《從雪球地球到寒武紀(jì)生命大爆發(fā)》和《清江生物群》的學(xué)術(shù)講座。通過為期一周的聯(lián)合科學(xué)考察,兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)充分地交流了各自在生物地磁學(xué)和早期生命研究領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展,并對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)合作,開展寒武紀(jì)生命大爆發(fā)期間"地磁場-生命"協(xié)同演化研究提出了初步設(shè)想。
中科院地質(zhì)與地球物理研究所魏勇研究員、鄧成龍研究員、李金華研究員等5位老師和7名研究生,西北大學(xué)的劉偉、常超和崔林浩博士參與了這次科考和學(xué)術(shù)交流。本次聯(lián)合科學(xué)考察受國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目《地磁場變化與生物效應(yīng)》(項(xiàng)目號(hào):41621004)和國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目課題《寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期菌藻類微生物記錄研究》(項(xiàng)目號(hào):41890843)聯(lián)合資助。

圖1 湖北宜昌王家坪燈影和寒武系地層考察和巖芯鉆孔位置合影

圖2湖北宜昌燈影組石板灘生物群地質(zhì)考察后,與中科院南京地質(zhì)古生物研究所陳哲研究員團(tuán)隊(duì)合影

圖3 湖北三峽地區(qū)九龍灣剖面地質(zhì)考察

圖4 張興亮教授和儲(chǔ)雪蕾教授野外現(xiàn)場講解

圖5 野外樣品采集