探索发现
地中海的干涸
吴玉书
地中海位于亚、非、欧三大洲之间, 是一个东西长、南北窄的世界上最大的陆间海。其北面和西南面有新生代时期形成的山脉。海岸曲折, 多海湾和海盆, 常有火山和地震活动。南岸是古老的非洲大陆, 海岸平直。海水平均深度1600米, 在地中海中部伊奥尼亚海最深达4594米, 是地中海最深点。地中海的气候特点是冬季温暖多雨, 夏季炎热干燥。全年最冷月平均气温都在4 以上。最热月在22 28 之间。年平均降水量300 1000毫米。地中海众多的港湾和岛屿, 温暖的海水, 适宜的气候是旅游者首选圣地。前不久, 英国女王伊丽莎白二世与夫婿菲利普亲王前往地中海岛国马耳他渡假, 庆祝他们的钻石婚, 看来女王对地中海有着深厚的感情。
可是谁能想到, 几千米深的地中海在几百万年前曾一度干涸, 变成一个沙漠盆地。
是谁揭开了这个谜? 而且这个谜的揭开并不是一帆风顺的, 这还得从深海钻探说起。
1970年, 根据深海钻探科研项目(DSDP ) , 由
Kenneth J. Hs 领导的科研小组, 在地中海格罗曼海盆打了一口深钻。钻探结果首次发现在地中海深海表层下, 有巨厚的盐沉积, 这反映了历史时期地中海有一次大的环境变化。这一发现引起国际上强烈的轰动和争议, 甚至有人提出质疑, 这是否是真实的。为了澄清这个问题, 1975年Kenneth J. Hs 的科研小组第二次到地中海工作。多个钻孔(见钻孔位置图, 如编号372钻孔) 所得结果, 完全证实了第一次的工作意义。最后由十位多学科的科学家联合发表文章, 进一步肯定了地中海曾一度干涸这一毋庸质疑的事实, 并称之为地中海的盐度危机(Mediterranean salini ty crisis) 。由于发生在晚中新世, 又叫麦西那盐度危机(Messinian salinity crisis) 。
钻孔揭露巨厚盐层到底是些什么成分? 根据岩心和地震资料, Kenneth J. Hs 等人将上千米的岩层划分为上下两个含盐层。上含盐层厚数百米, 由白云岩、石膏、硬石膏和少量盐组成。下含盐层厚1000多米, 为这套沉积的主要盐层, 并分布在盆地最中心部分。由此, 地质学家将中新世末期地中海巨厚的
(钻孔位置图)
探索发现
盐沉积和干涸定为新生代的一次重大环境剧变事件。至今为止, 新生代重大环境剧变事件共有两次。另一次是始新世末期。这次地中海干涸事件发生的过程, 下面按时间顺序大体分为:(图中实线为现在位置, 重叠的虚线为古代位置)
约两千万年前, 古地中海(Tethys) 一直是开放的正常海。由于非洲板块向北移动, 将古地中海分为两个部分, 南面为地中海, 北面为副地中海。但两个海盆仍相通。(见图
a)
图a
约一千五百万年前中中新世时期, 非洲板块继续向北移动, 造山运动使副地中海分离出去, 地中海
与印度洋的联系已割断, 开始变成一个含盐的内陆海盆, 但同大西洋仍相连通。(见图
b)
图b
约六百万年前, 造山运动使地中海同大西洋联系被切断, 沉积了巨厚的盐层, 这时地中海处于封闭状态, 海水被不断地蒸发, 最后干涸变成一个沙漠盆地。(见图c)
约五百万年前开始广泛的海侵。地质学家将这次海侵作为上新世的开始。地中海及其周边地区被海水淹没。从此以后, 地中海再也没有干涸, 并逐渐发展成为今天的面貌。
地中海的盐度危机对周边地区影响是巨大的。这不仅反映在环境上。据古生物学家研究, 由于海变陆地, 引起陆生动物的一次迁徙, 非洲和欧洲两大陆动物之间的交换。地中海地区现代动物群面貌与
探索发现
图c
上新世时期相似, 但与中新世时期却有很大的不同。特提斯植物群为暖湿的常绿阔叶林, 随着气候的干旱, 逐步被旱生的硬叶常绿阔叶林替代。一些地中海植物从多年生发展成为一年生。这是为了适应长期严重干旱结果。根据地中海北部沿海新近纪孢粉资料揭露, 晚中新世孢粉普遍贫乏, 与上、下层位早中新世和上新世初期相比, 孢粉种类和数量有着明显不同。
地中海盐度危机对世界的影响有多大, 人们正在思考和探索。近年来, 随着测年技术的广泛应用及高分辨率的样品分析, 这样可以在统一的时间框架下, 有条件捕捉一些突发事件。譬如在我国甘肃临夏毛沟剖面获得的孢粉资料, 在7 2Ma 6 0Ma 期
间, 以蒿属和科占优势, 最高可达95 7%, 反映为干草原植被, 认为是一次旱化事件。与毛沟剖面相邻的灵台文王沟剖面6 5Ma 5 8Ma 期间, 孢粉特征是以草本植物花粉占绝对优势, 平均含量高达90 6%, 其中以藜科和蒿属为主, 反映为荒漠或荒漠草原植被。与剖面上、下层孢粉特征相比, 相差很大。说明中新世末期存在一个气候突变事件。毛沟剖面和文王沟剖面有着与古地中海相同的气候变化特征, 这不能说是一种巧合。古地中海的重大环境变化对我国的影响, 等待着人们去进一步探索。目前科学家们正从不同角度研究中新世与上新世界限发生的气候事件, 如研究C 4植物在全球的扩张。在亚洲(尤其中国) 、非洲、北美和南美也获得较好的结果。
第四届海峡两岩大学生古生物夏令营
举行。
第四届海峡两岸大学生古生物夏令营于2008年7月3日 9日在北京
近年来我所科研人员对化石和遗存的研究取得了丰硕成果, 为古生物学与演化生物学做出了突出贡献, 并使我国在这一研究领域步入了世界前列。夏令营活动的举办, 不仅可以将我们的最新研究成果推广、普及, 使海峡两岸的青年古生物爱好者更好地了解古生物学这一门古老的富有特色的传统基础学科, 增长地质学、古生物学和演化生物学等方面的知识, 还可以进一步增进海峡两岸青年的友谊、增强台湾青年对祖国丰富自然资源及优秀文化遗产的认同感, 推动海峡两岸学术文化交流。
来自全国十余所高校以及台湾地区的学生参加了本届活动。夏令营开营仪式于4日上午在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所隆重举行。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周忠和常务副所长、台湾! 科学月刊∀杂志社理事长罗时成教授、辽宁省国土资源厅化石管理保护局领导等嘉宾出席了开营仪式并发表讲话。
此次活动开设了9个专题科普报告, 内容涵括了古脊椎动物学、古人类学、演化生物学等各个领域的基础知识和最新研究进展。随后的野外实习在古脊椎所汪筱林研究员的带领下赴著名的辽宁朝阳古生物化石产地进行参观考察, 并与朝阳师范高等专科学校的师生进行联谊活动。活动期间还安排了学生参观中国古动物馆和周口店北京人遗址。
探索发现
地中海的干涸
吴玉书
地中海位于亚、非、欧三大洲之间, 是一个东西长、南北窄的世界上最大的陆间海。其北面和西南面有新生代时期形成的山脉。海岸曲折, 多海湾和海盆, 常有火山和地震活动。南岸是古老的非洲大陆, 海岸平直。海水平均深度1600米, 在地中海中部伊奥尼亚海最深达4594米, 是地中海最深点。地中海的气候特点是冬季温暖多雨, 夏季炎热干燥。全年最冷月平均气温都在4 以上。最热月在22 28 之间。年平均降水量300 1000毫米。地中海众多的港湾和岛屿, 温暖的海水, 适宜的气候是旅游者首选圣地。前不久, 英国女王伊丽莎白二世与夫婿菲利普亲王前往地中海岛国马耳他渡假, 庆祝他们的钻石婚, 看来女王对地中海有着深厚的感情。
可是谁能想到, 几千米深的地中海在几百万年前曾一度干涸, 变成一个沙漠盆地。
是谁揭开了这个谜? 而且这个谜的揭开并不是一帆风顺的, 这还得从深海钻探说起。
1970年, 根据深海钻探科研项目(DSDP ) , 由
Kenneth J. Hs 领导的科研小组, 在地中海格罗曼海盆打了一口深钻。钻探结果首次发现在地中海深海表层下, 有巨厚的盐沉积, 这反映了历史时期地中海有一次大的环境变化。这一发现引起国际上强烈的轰动和争议, 甚至有人提出质疑, 这是否是真实的。为了澄清这个问题, 1975年Kenneth J. Hs 的科研小组第二次到地中海工作。多个钻孔(见钻孔位置图, 如编号372钻孔) 所得结果, 完全证实了第一次的工作意义。最后由十位多学科的科学家联合发表文章, 进一步肯定了地中海曾一度干涸这一毋庸质疑的事实, 并称之为地中海的盐度危机(Mediterranean salini ty crisis) 。由于发生在晚中新世, 又叫麦西那盐度危机(Messinian salinity crisis) 。
钻孔揭露巨厚盐层到底是些什么成分? 根据岩心和地震资料, Kenneth J. Hs 等人将上千米的岩层划分为上下两个含盐层。上含盐层厚数百米, 由白云岩、石膏、硬石膏和少量盐组成。下含盐层厚1000多米, 为这套沉积的主要盐层, 并分布在盆地最中心部分。由此, 地质学家将中新世末期地中海巨厚的
(钻孔位置图)
探索发现
盐沉积和干涸定为新生代的一次重大环境剧变事件。至今为止, 新生代重大环境剧变事件共有两次。另一次是始新世末期。这次地中海干涸事件发生的过程, 下面按时间顺序大体分为:(图中实线为现在位置, 重叠的虚线为古代位置)
约两千万年前, 古地中海(Tethys) 一直是开放的正常海。由于非洲板块向北移动, 将古地中海分为两个部分, 南面为地中海, 北面为副地中海。但两个海盆仍相通。(见图
a)
图a
约一千五百万年前中中新世时期, 非洲板块继续向北移动, 造山运动使副地中海分离出去, 地中海
与印度洋的联系已割断, 开始变成一个含盐的内陆海盆, 但同大西洋仍相连通。(见图
b)
图b
约六百万年前, 造山运动使地中海同大西洋联系被切断, 沉积了巨厚的盐层, 这时地中海处于封闭状态, 海水被不断地蒸发, 最后干涸变成一个沙漠盆地。(见图c)
约五百万年前开始广泛的海侵。地质学家将这次海侵作为上新世的开始。地中海及其周边地区被海水淹没。从此以后, 地中海再也没有干涸, 并逐渐发展成为今天的面貌。
地中海的盐度危机对周边地区影响是巨大的。这不仅反映在环境上。据古生物学家研究, 由于海变陆地, 引起陆生动物的一次迁徙, 非洲和欧洲两大陆动物之间的交换。地中海地区现代动物群面貌与
探索发现
图c
上新世时期相似, 但与中新世时期却有很大的不同。特提斯植物群为暖湿的常绿阔叶林, 随着气候的干旱, 逐步被旱生的硬叶常绿阔叶林替代。一些地中海植物从多年生发展成为一年生。这是为了适应长期严重干旱结果。根据地中海北部沿海新近纪孢粉资料揭露, 晚中新世孢粉普遍贫乏, 与上、下层位早中新世和上新世初期相比, 孢粉种类和数量有着明显不同。
地中海盐度危机对世界的影响有多大, 人们正在思考和探索。近年来, 随着测年技术的广泛应用及高分辨率的样品分析, 这样可以在统一的时间框架下, 有条件捕捉一些突发事件。譬如在我国甘肃临夏毛沟剖面获得的孢粉资料, 在7 2Ma 6 0Ma 期
间, 以蒿属和科占优势, 最高可达95 7%, 反映为干草原植被, 认为是一次旱化事件。与毛沟剖面相邻的灵台文王沟剖面6 5Ma 5 8Ma 期间, 孢粉特征是以草本植物花粉占绝对优势, 平均含量高达90 6%, 其中以藜科和蒿属为主, 反映为荒漠或荒漠草原植被。与剖面上、下层孢粉特征相比, 相差很大。说明中新世末期存在一个气候突变事件。毛沟剖面和文王沟剖面有着与古地中海相同的气候变化特征, 这不能说是一种巧合。古地中海的重大环境变化对我国的影响, 等待着人们去进一步探索。目前科学家们正从不同角度研究中新世与上新世界限发生的气候事件, 如研究C 4植物在全球的扩张。在亚洲(尤其中国) 、非洲、北美和南美也获得较好的结果。
第四届海峡两岩大学生古生物夏令营
举行。
第四届海峡两岸大学生古生物夏令营于2008年7月3日 9日在北京
近年来我所科研人员对化石和遗存的研究取得了丰硕成果, 为古生物学与演化生物学做出了突出贡献, 并使我国在这一研究领域步入了世界前列。夏令营活动的举办, 不仅可以将我们的最新研究成果推广、普及, 使海峡两岸的青年古生物爱好者更好地了解古生物学这一门古老的富有特色的传统基础学科, 增长地质学、古生物学和演化生物学等方面的知识, 还可以进一步增进海峡两岸青年的友谊、增强台湾青年对祖国丰富自然资源及优秀文化遗产的认同感, 推动海峡两岸学术文化交流。
来自全国十余所高校以及台湾地区的学生参加了本届活动。夏令营开营仪式于4日上午在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所隆重举行。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周忠和常务副所长、台湾! 科学月刊∀杂志社理事长罗时成教授、辽宁省国土资源厅化石管理保护局领导等嘉宾出席了开营仪式并发表讲话。
此次活动开设了9个专题科普报告, 内容涵括了古脊椎动物学、古人类学、演化生物学等各个领域的基础知识和最新研究进展。随后的野外实习在古脊椎所汪筱林研究员的带领下赴著名的辽宁朝阳古生物化石产地进行参观考察, 并与朝阳师范高等专科学校的师生进行联谊活动。活动期间还安排了学生参观中国古动物馆和周口店北京人遗址。