我們的地球——寒武紀早期(人類最古老的祖先出現)

寒武紀,是顯生宙的開始,距今5.42億年——4.85億年。在傳統理論上它可分為三個時期,早寒武世,中寒武世,晚寒武世。

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寒武紀海洋

寒武紀名字來自於英國威爾士的一個古代地名。在古羅馬統治時代,北威爾士山曾稱寒武山,該地寒武紀地層最早被研究。寒武紀一詞是英國地質學家塞奇威克於1835年首次引進地質文獻的,原指泥盆紀老紅砂岩之下的所有地層。通過鈾鉛測年法測量其延續時間為5370萬年。中文名稱源自舊時日本使用日語漢字音讀的音譯名“寒武紀”。

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威爾士寒武山風光

先來看看早期寒武紀地圖。5.4億年之前寒武紀剛開始不久,世界已發生了許多重大變化。之前的震旦紀的所有大陸聚攏成一個名為潘諾西亞的超級大陸,並隨之崩裂。從以下地圖上可以看出,到了寒武紀早期,潘諾西亞大陸剩下的一部分稱作岡瓦納大陸,仍然連貫兩極。其由現今的中國,印度,澳大利亞,南極洲,非洲和南美洲組成。不屬於這塊大陸的另外兩塊主要陸地則分別是勞倫大陸(包括北美洲大部分地區)和西伯利亞大陸。這些島嶼和岡瓦納大陸之間的海洋中脊推擠著這些大陸向北運動了很長一段路程。

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早期寒武紀地圖

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早期寒武紀地圖

1 勞倫大陸的灰巖

勞倫大陸包括北美洲大部,紐芬蘭部分地區,蘇格蘭和格陵蘭島,曾經被海洋所環繞,而海洋為灰巖的形成提供了適宜的環境。這些灰巖內含有微小帶殼生物的化石。西伯利亞大陸的條件也在這個時期促進了灰巖的形成,但在西伯利亞大陸發現的化石不同於勞倫大陸,表明這兩塊大陸當時相隔甚遠。

2 西伯利亞大陸運動

岩石生成時,有些會記錄地球磁場運動。西伯利亞大陸岩石中的記錄表明,在寒武紀時期,西伯利亞大陸從以前距南極較近的位置向北移動,數據表明西伯利亞板塊與現在的位置正好顛倒。

3 華北和華南

此時是兩塊互不相連而又淹沒在水下的大陸,位於遠離岡瓦納大陸海洋的溫暖熱帶海洋中。寒武紀時期,這兩塊都在緩慢向南移動。

4 北非之謎

摩洛哥地層的古地磁場分析表明,北非在寒武紀早期臨近南極,如圖中所示。然而礁灰巖和砂岩中的化石證據表明,這個區域在寒武紀早期非常炎熱,很有可能更靠近赤道。這一衝突至今沒有得到滿意的解決。

5 寒武紀的阿瓦隆尼亞大陸

阿瓦隆尼亞大陸是遠離岡瓦納大陸的地塊,由威爾士,英格蘭,紐芬蘭以及新斯科舍組成。寒武紀地層首次出現在威爾士,但如今人們用紐芬蘭地層作為這個時期的開端,其特點是獨特的遺蹟化石。

6 熱帶的格陵蘭島

皮裡地,現在位於北極圈內格陵蘭島的北端,寒武紀早期曾沉浸在較為溫暖的海水中。這一點可以從這一區域挖掘出來的灰巖和沉積物得到證明,其中含有節肢動物,海綿,腕足動物,和蠕蟲的化石,而這些都是溫暖靜謐海洋的常住居民。

7 伊阿波託斯洋

在寒武紀早期,名為伊阿波託斯洋的水域將勞倫大陸與岡瓦納大陸,阿瓦隆尼亞大陸和波羅地大陸分隔開來。佛羅里達和美洲中部部分地區位於岡瓦納大陸海岸,與北美洲其它地區分離。紐芬蘭東部和西部也分別位於伊阿波託斯洋的兩岸。

寒武紀生物大爆發 :被稱為古生物學和地質學上的一大懸案,自達爾文以來就一直困擾著進化論等學術界。寒武紀初期絕大多數無脊椎動物在幾百萬年的很短時間內出現了。這種幾乎“同時”地,“突然”地出現在寒武紀地層中門類眾多的無脊椎動物化石(節肢動物,軟體動物,腕足動物,環節動物等),而在寒武紀之前更為古老的地層中長期以來找不到這類動物化石的現象,被古生物學家稱作“寒武紀生命大爆發”,簡稱“寒武爆發”。

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寒武紀生物化石

寒武紀是現代生物開始階段,是地球上現代生命開始出現發展的時期。寒武紀對我們來說是十分遙遠而陌生的,這個時期的地球大陸特徵完全不同於今天。寒武紀常被稱為“三葉蟲時代”,這是因為寒武紀岩石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼。三葉蟲是寒武紀生命大爆發的代表。以縱向三片葉而得名的三葉蟲首次出現在大約5.45億年前三葉蟲是已知最早的節肢動物之一,佔寒武紀岩石中所有化石的三分之一。

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三葉蟲化石

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三葉蟲化石

寒武紀時期在潮溼的低地,可能分佈有苔蘚和地衣之類的低等植物,但它們還缺乏真正的根莖組織,難以在乾燥地區生活。無脊椎動物也還沒有演化出適應在空氣中生活的機能,也就是說當時沒有真正的陸生生物,大陸缺乏生氣,荒涼一片。

澄江動物群

澄江生物群這一舉世聞名的特異化石庫發現於雲南澄江帽天山,距今約5.3億年,包括大量栩栩如生的奇異化石,以及不少保存精美的軟體化石,它們是寒武紀大爆發的直接證據。澄江生物群是保存完整的寒武紀早期古生物化石群,共涵蓋16個門類,200餘個物種。2012年7月1號,澄江化石地正式被列入《世界遺產名錄》。

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澄江生物群發現地

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澄江生物化石

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澄江軟體動物化石

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澄江化石(染色)

澄江生物群再現了寒武紀早期海洋生物真實面貌,為揭示地球早期生命演化提供了珍貴的證據。澄江生物群保存在細膩的泥岩中,動物的軟體附肢構造保存精美,且成立體保存,現今生物所有門類的遠祖代表都有發現。澄江生物群以軟軀體化石的罕見保存為特色,是目前世界上所發現最古老,保存最完好的一個多門類化石群。為研究地球早期生命起源,演化,生態等理論提供了珍貴證據,被稱為“20世紀在驚人的發現之一”

寒武紀的化石

市面上寒武紀化石種類並不多。我們知道,寒武紀化石有三分之一都是三葉蟲,因為三葉蟲種類很多,淘寶上從幾塊錢到幾百元都有。寒武紀軟體動物和腕足動物並不容易保存下來,相對化石比較少,淘寶上也有售,大約在幾十元到幾百元不等,有興趣的朋友可以去轉一轉。以後有時間我再為大家詳細講解每一種化石的出處,構造,年代,價值等,希望能幫更多的化石愛好者深入走進精彩的化石世界。


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