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地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

时间:2019-06-04|栏目: 地球 • 自然 |点击:4

    近日,“人类世工作组”(AWG)根据第一颗原子弹爆炸遗留在地层中的放射性物质,提出20世纪中叶地球已经进入新纪元——人类世。啥?地质教科书又将翻新?

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    (截屏来源:科技日报)

    大会上,科学家们经激烈争论,仍有四名AWG成员反对这一地质时代划分,他们认为人类对地球的影响是渐进性的,不应仅根据放射性核素来命名一个新世代。那么,科学家们划分地质年代的依据什么?人类世的确立又将对人类发展有何影响?

    顾名思义,“人类世”就是人类活动对气候和生态系统造成全球性的影响,并留下地质记录的一段时间。一旦人类世确立,这将成为自全新世以来最年轻的一个地质时代,人类也将为地球史书书写新的一页。回顾地球46亿年的历史,已有无数的书写者登上这个舞台。当我们翻阅这本地球史书时,年代地层单位(空间)宇、界、系、统、阶是史书的书页;地质年代单位(时间)宙、代、纪、世、期是我们翻阅的时间,它们都是一一对应的;而全球年代地层单位界线剖面和点位(金钉子GSSP)则是区分两个时代的页码。


    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    在构造应力作用下,岩层发生弯曲产生的褶皱(图源见水印)

    地球,这本巨厚史书大致可分为两册:隐生宙和显生宙。隐生宙混沌初开,是神秘的生命诞生史,除了26亿年前的大氧化事件和6亿年前的埃迪卡拉动物群(震旦纪)为这个时代画上浓墨重彩的一笔,其他时刻生命几乎无迹可寻。

    显生宙可谓丰富多彩,由三个部分(古生代、中生代、新生代)和十一个章节(纪)组成,每个章节又可分为多个小节(世)。在显生宙的三个部分中,最为人所知的莫过于中生代了。这个时期以恐龙为代表的爬行动物空前繁盛,裸子植物占领着植物王国,燕山运动与印支运动不断塑造地球表面,大气含氧量高达新生代的数倍,这样的情景一直持续到白垩纪末期。突然,一场地外事件为这丰富的一篇划上了句号,中生代的霸主恐龙全部灭绝。在地质学家翻阅白垩纪末期的地层史书时,发现了一个的重要符号——铱(陨石的重要成分),其含量在地层上比其他任何时期高若干倍至30倍。就这样,陨石与地球相撞,爬行动物的章节被翻篇了,哺乳动物上场了。

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    恐龙是中生代的霸主(图源:51MIZ.COM)

    看到这里,我们可能会想地质学家是如何划分地质年代的呢?其实,在我们星球的各个历史时段里,都会有影响全球变化的地球化学事件,地质学家们往往通过在地层中找到那一时期最有代表性的地质记录,来划分地质年代。

    要找到具有代表性的地质记录,这就不得不提到英国地质学家威廉·史密斯,他在19世纪初提出了一条生物地层划分、对比的法则——化石层序律。通俗地讲,就是含有相同化石的地层,它们处于同一时代,不同时代的地层所含的化石不同"。利用这条规律,便可以确立地球的相对年龄。当然,并不是所有的化石都可以判断地层的年龄,只有那些演化速度最快、水平分布最广的标准化石才可以划分地质年代。除此以外,还可以通过放射性元素衰变即同位素年龄测定法来测定地层的绝对年龄。但是,影响同位素年龄测定的因素复杂多样,所以,化石仍然是划分地质年代的主要证据。

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    三叶虫化石常作为划分地层的标准化石(图源:觅知网)

    中生代落幕后,哺乳动物很快进入了繁盛期,但人类的出现渐渐改变了这种自然的演化趋势,人类活动正在影响全球环境变化,小到一亩农田,大到南极冰川。人类世的伊始,可能是这样:

    嘭——一声巨响,一个巨大蘑菇云绽放天空,第一颗原子弹成功爆发了!在这场巨大的仪式中,放射性核素悄悄潜入地层,成为地质记录的一部分。

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    (图源见水印)

    当然,也有可能是这样的,海水持续升温,美丽的珊瑚逐渐白化,新的化学物质不断沉积。

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    (图源:51.MIZ.COM)

    还有可能是这样,冰川不断融化,工业排放的废气向天空进军,从而进一步侵入南极冰层,冰芯记录了整个侵略过程,我们的地球从此变成一颗“火热”的星球。

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    (图源见水印)

    目前,人类世工作组正在不断寻找可以划分人类世与全新世的“金钉子”,但由于人类的活动时间在地质历史上太过于短暂,化石不太可能成为划分人类世的金钉子,科学家们只能放眼年轻的地层了。对于确定人类是从什么时候开始主导改变地球环境的时间,科学家们也存在着诸多分歧,或许,这场具有划时代意义的争论仍将持续。但是,人类世的提出无疑是给我们敲响了警钟——我们正在改变着整个地球。

    地球进入“人类世”?!划分地质年代的依据是什么?

    (图源:www.anthropocene.info)

    人类出现至今,不过几百万年的历史,却对环境造成了不可磨灭的影响。从渡渡鸟到北美旅鸽、从DDT杀虫剂到白色塑料、从臭氧层空洞到全球气候变暖,我们的地球正在发生巨大变化。工业革命以来,我们以智慧力量塑造着大自然,让大自然为我们服务。但我们并不是要去毁灭这颗星球,而是要用智慧和力量去保护这颗星球。或许,明日可期,随着新能源的不断开发、科技创新时代的来临,人类世,我们可以过得更好!


    【参考资料】

    宋青春.邱维理.张振春.地质学基础.高等教育出版社.2005.

    杜远生.童金南.古生物地史学概论.中国地质大学出版社.2010.

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