（）據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所：近日，中科院古脊椎所碩士研究生山顯任在蓋志琨、趙文金研究員的聯合指導下在地層學專業期刊《地層學雜志》發表封面文章，報道了中科院古脊椎所早期脊椎動物團隊在全國范圍志留紀淺海紅層中長達20年野外考察的重要成果 。特別是近10余年來，蓋志琨研究員帶領野外團隊跑遍了蘇、皖、浙、鄂、贛、湘、渝、黔、川、新、藏等省市自治區近50個縣（市）的志留紀早期淺海紅層，最終在江蘇南京、浙江長興、安徽寧國、巢湖、江西九江、湖北武漢、湖南張家界、重慶秀山、新疆塔里木等地區的志留紀早期海相紅層中發現了大量的早期魚類化石材料，從而為這些地區志留紀的海相紅層的對比提供了重要的古魚類化石證據（圖1, 2） 。研究顯示：早在4.38億年前的志留紀早期，以我國長江流域為主的華南板塊曾是一片廣闊的海洋 ， 被稱為揚子海 。該海域又被進一步分為上、下揚子海，兩者通過一狹長的水道相連，而今天遠在四千公里之外的塔里木盆地也不在現在的位置，而是與我國的華南板塊相連，因此兩地的古魚類面貌非常的相似 。



圖1 揚子海及古魚化石產地的分布（紅色代表淺海）（山顯任繪制古地理圖，縱瑞文提供湖北武漢生態復原圖，其他生態復原圖均由楊定華繪制）
1.志留紀醒目海相紅層的對比之謎
志留紀時期 ， 我國華南板塊和塔里木板塊沉積形成了一系列獨特的淺海相紅層，主要是一套以紫紅色和黃、灰綠色為主的細碎屑巖 。紅層沉積主要形成于近岸淺水地帶，古陸的存在是紅層形成的古地理背景 。河流攜帶的大量含赤鐵礦（Fe?O?）的細碎屑物, 堆積在近岸海底上，如果當時恰好處在海平面下降的海退階段，海水則會呈現強氧化狀態，在成巖過程中非常有利于赤鐵礦在沉積物中的保存，最終形成了標志性的海相紅層，因其顏色醒目，很容易在野外進行鑒定和識別 。紅層發育的特點也跟其所處的古地理位置密切相關：靠近古陸者，接受的物源較充足，紅層也較厚；遠離古陸者，接受的物源較少，紅層相對較薄且側向連續性較差，因此紅層的分布一直是重建志留紀時期古海岸線的重要依據 。整個志留紀時期共識別出了三套淺海紅層，其沉積時期分別為蘭多維列世特列奇早期（距今4.38億年）、中晚期（距今4.33億年）和羅德洛世晚期（距今4.25億年） ， 根據各自所處的地層位置分別被稱為“下紅層”“上紅層”和“羅德洛統紅層” 。這些以碎屑巖為主的淺海紅層中大多缺失筆石、牙形刺等志留紀標準化石，導致不同學者在一些地區的紅層對比和時代問題上分歧很大 ， 至今仍未達成共識 。因此，亟待其他門類化石來確定紅層歸屬和進行廣泛的區域地層對比 。



圖2 中國志留系特列奇階下紅層含魚化石的剖面（山顯任提供）
2.盔甲魚—志留紀海相紅層對比的后起之秀
盔甲魚類是我國志留紀淺水海相紅層中的常見分子 ， 其堅硬的膜質骨頭甲很容易被保存成化石 。中國志留紀時期的盔甲魚類化石不僅屬種繁多，個體數量豐富，而且經歷了幾次快速的輻射演化，能夠在地層對比上發揮作用 。另外， 盔甲魚的古地理分布廣泛 ， 遍布安徽、浙江、江西、武漢、湖南、重慶、云南、新疆等?。ㄗ災吻?，為地層的橫向對比提供條件 。近年來，隨著盔甲魚分類學研究的不斷深入, 其生物地層對比的意義也逐漸突出，發揮出越來越重要的作用 。目前，我國學者已經初步建立起志留紀魚類生物地層對比序列，其中，三個各具特色的魚類組合——溫塘組合、茅山組合和揚子組合，分別產自志留紀下紅層、上紅層和羅德洛統紅層之中，為這三套淺海紅層之間的對比提供了重要的化石證據（圖3） 。



圖3 盔甲魚類的系統發育關系與地史分布圖（山顯任供圖）
溫塘組合是依據產自湖南張家界下紅層溶溪組中的2個盔甲魚類屬種和若干軟骨魚類鰭刺化石建立的（圖4） 。長期以來，由于該組合的古地理分布比較局限 ， 因此難以被應用于廣泛的區域地層對比 。十余年來的野外工作給了我們新的認識：除湖南地區的溶溪組之外，江西、江蘇、浙江、安徽、湖北、重慶、貴州等地的下紅層中也產有豐富的盔甲魚類和軟骨魚類化石材料 。這一系列新發現證實盔甲魚類和軟骨魚類在特列奇早期具有更高的多樣性以及更廣泛的古地理分布 ， 表明溫塘組合具有更大的區域地層對比的潛力 。



圖4 湘西北溶溪組魚類化石代表（蓋志琨攝、楊定華繪）
該研究對近年來發現的最為關鍵的兩個志留紀含魚層位—江西九江地區的清水組和安徽寧國地區的唐家塢組進行了報道, 并對中國志留紀5個下紅層沉積區的魚類化石及魚化石組合進行了總結及對比分析, 豐富了溫塘組合的生物多樣性、擴大了該組合在揚子地區的古地理分布, 并為揚子地區溶溪組、清水組、唐家塢組、侯家塘組及新疆塔塔埃爾塔格組等特列奇早期海相紅層的對比提供了可靠的化石證據 。
江西九江地區的志留紀地層序列清晰，出露良好，其中的清水組和西坑組分別代表了志留紀下紅層和上紅層，二者中間被富含秀山動物群的夏家橋組分隔開 ?；a出記錄和盔甲魚分類學研究進展表明，下紅層清水組以基干盔甲魚類和原始真盔甲魚類（曙魚科）的共同出現為特征（圖5） ， 而上紅層西坑組則以較為進步的中華盔甲魚科的出現為標志 。因此，江西九江地區下紅層清水組與上紅層西坑組的魚類組合面貌截然不同，分別代表了盔甲魚類兩個不同的演化階段，從而為華南志留紀上、下紅層的精確對比提供了參考標尺 。基于這一標準，本研究對華南揚子地區存在爭議的志留紀海相紅層的對比和時代進行了修訂 。例如，浙西北地區的唐家塢組產有曙魚科和修水魚科分子（圖6）, 其魚類組合面貌與江西下紅層清水組一致，唐家塢組應屬于特列奇早期的下紅層 ， 而非原來認為的上紅層；安徽、江蘇地區墳頭組下部的紅層含有大庸魚科、漢陽魚科、古木魚科等基干盔甲魚類分子（圖7），本研究將此套紅層從墳頭組中分出，厘定為侯家塘組，代表了蘇皖地區的下紅層 。



圖5 贛西北清水組魚類化石代表（蓋志琨攝、楊定華繪）
通過一系列早期魚類化石材料的新發現和長江下游地區下紅層的廣泛識別，本項研究對下紅層中的溫塘組合進行了補充和修訂 。修訂后的溫塘組合以盔甲魚類中的基干盔甲魚類(漢陽魚科、修水魚科、大庸魚科)、原始的真盔甲魚類(曙魚科) 、原始的多鰓魚類(古木魚科)以及軟骨魚類中的中華棘魚類的共同出現為標志 。其涵蓋的分類單元從之前的3科5屬擴展到6科14屬和若干未定屬，其古地理分布從湘西北地區擴展到黔東南、鄂東南、贛西北、浙西北、皖東南、皖東等地區 。溫塘組合的進一步深化為我國長江流域志留紀下紅層的對比提供了最直接的化石證據，今后 ， 能夠在解決志留紀淺水海相紅層的時代問題上提供來自古魚類化石的證據 。



圖6 浙西北唐家塢組魚類化石代表（蓋志琨攝、楊定華繪）



圖7 皖東侯家塘組和墳頭組魚類化石代表（蓋志琨攝、楊定華繪）
3.古魚類化石告訴你塔里木盆地從哪兒來！
古生物化石證據在證明大陸漂移假說的過程中起了非常關鍵的作用 。1910年，德國著名氣象學家、地球物理學家魏格納發現大西洋兩岸形狀能夠互補，從而萌發了大陸漂移思想 。他認為：全球的陸地在2億年前還是彼此相連的一個整體 ， 后來由于受到力的作用，才不斷分離并漂移到現在的位置 。為了驗證這一假說，科學家找到了許多證據 ， 其中最說服力的證據之一就是來自于水龍獸的化石證據 。水龍獸是一種生活于約2億年前的一種似哺乳爬行動物，主要生活在陸地上 ， 無法進行跨海遷徙，但是它們的化石卻廣布與我國新疆、非洲南部、印度、南極州等地的二疊紀末—早三疊世地層中，其跨大洋的廣泛的分布，有力地說明了這些化石點，當時可能處于同一個聯合大陸——岡瓦納大陸 。
盔甲魚類在證明板塊漂移學說中同樣起著舉足輕重的作用! 盔甲魚是一類營底棲濾食性生活的魚類，主要生活環境為靠近古陸邊緣的淺海地帶 ， 從現有的化石記錄來看 ， 特列奇早期的魚類化石總體上沿華夏古陸和滇黔古陸邊緣分布，進一步印證了在4.38億年前的志留紀早期，我國以長江流域為主的廣大地區曾是一片廣闊的海洋—揚子海 。此外，盔甲魚類頭甲均扁平，缺少成對的偶鰭，表明其游泳能力較弱 ， 擴散、遷移的能力有限，寬廣的陸地和寬闊的海洋均成為其擴散、遷移的障礙 ， 因此盔甲魚類具有重要的古地理意義 。新疆柯坪—巴楚地區的志留紀特列奇早期淺海紅層中同樣產有豐富的盔甲魚類，該魚群面貌涵蓋了基干盔甲魚類的三大類群和原始的多鰓魚類(古木魚科) ， 與同時期華南地區尤其是浙江長興、安徽巢湖一帶的魚群面貌高度一致 ， 這不僅為華南板塊和塔里木板塊特列奇早期淺海紅層之間的對比提供了直接證據 ， 同時表明如今相隔四千公里的兩塊板塊，在當時可能屬于同一片海域 。



圖8 新疆塔塔埃爾塔格組魚類化石代表（蓋志琨攝、楊定華繪）
除了古魚類化石證據外, 無脊椎動物化石的研究也表明: 我國華南和塔里木盆地是屬于同一動物地理區系 。另外，兩者在志留紀早期的沉積環境也基本是一樣的, 均是屬于在干旱環境下的淺海形成的紅色碎屑巖系 。再者, 兩者在志留紀時的地層架構基本是相同的, 即底層和蓋層的時代大致是相同的 。在這一時期，兩個板塊上的志留紀地層均蓋在晚奧陶世的地層上面, 而其上均被晚泥盆世的地層所覆蓋 。古地磁的研究認為, 早在志留紀時期(大約在4.43-4.16億年前) ， 塔里木板塊大約位于北緯15度以南, 即赤道附近，而且位置偏東 。當時它應該是與華南板塊連在一起的, 被稱為塔里木—華南聯合板塊（圖9） 。
那么塔里木盆地后來為什么從赤道附近跑到了四千公里之外的西部邊陲了呢? 目前尚沒有一個統一的看法 。不同的學者根據自己手中所掌握的材料分別給出不同的解釋 。目前，根據古生物化石材料的研究并結合古地磁學、地層學和古環境等方面的綜合分析得出的最新的觀點是：塔里木—華南聯合板塊是在志留紀晚期的羅德洛期(422.9—418.7Ma)開始分開的，并各自成為一個獨立的板塊, 也就是說在這個時期塔里木板塊才開始從聯合板塊脫離出去 。這個聯合板塊解體的主要原因可能是由于羌塘、昌都陸塊從南向北帶著巨大的能量沖過來, 從而把聯合板塊撞開 。聯合板塊解體之后, 塔里木板塊開始按著順時針的方向緩慢地向西北方向漂移 。大約在晚二疊世時才到達現在的位置 。也就是說塔里木盆地原來并不在現在的位置, 經過漫長的地質歷程，才從華南地區慢悠悠的漂到這里來 。隨著印度板塊繼續向北俯沖, 它是否還要向北漂移，尚待觀察 。而華南板塊則向東平移滑動了800公里 。



圖9 根據古魚類化石復原的塔里木盆地在志留紀時期的古地理位置（與華南板塊一起形成一個塔里木-華南聯合大板塊 ， 趙文金提供）
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的碩士研究生山顯任為論文第一作者，蓋志琨研究員為論文通訊作者 。本研究得到中國科學院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金、中國科學院前沿科學重點研究計劃等項目的資助 。20年來，本項研究得益于社會多方人士在野外考察中的幫助和支持，感謝中國科學院南京地質古生物研究所戎嘉余院士、王懌研究員在湘西、重慶野外的交流與深入討論 。近十年來參加野外工作的有趙日東、孫智新、黃仁杰、孫百川、孟馨媛、姜文瑜、憨化蜜、張寧、張淑榮、姜杭云等, 安徽寧國野外承蒙王五一,巢湖野外承蒙鄒金童、林威（安徽地質博物館），江西九江野外承蒙韓山群、張宇?。ㄥ⑾蛉嗣裾?、扬@剩ㄎ淠夭┪錒藎?、余辉（武宁县讋蚧自嚧距? 湘西野外承蒙王根賢(湖南省地質研究所)、楊三保、田興易（花垣縣司法局），重慶秀山野外承蒙魏光飚(重慶市地質調查院) ， 新疆野外承蒙郭憲璞(中國地質科學院)、藺軍(中石化新疆分公司)、譚小翠(阿克蘇科技局) ， 湖北野外承蒙劉一龍、縱瑞文(中國地質大學（武漢）)、劉漢生（湖北省地質科學研究院），浙江長興野外承蒙金幸生(浙江自然博物館)等先生的大力協助 ， 在此一并表示誠摯的謝意 。感謝武漢地質大學縱瑞文提供武漢盔甲魚類生態復原圖，安徽巢湖周正軍先生提供巢湖侯家塘組古木魚類化石照片，中石化新疆分公司藺軍先生提供塔里木野外剖面照片；感謝蘆秀芬女士、劉弘毅先生修理化石標本 。
論文鏈接：https://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1187.P.20220609.1455.003.html
相關報道：4.38億年前長江流域是啥模樣？古魚化石研究為古海洋“揚子海”
（）據中新網北京7月28日電（采訪人員 孫自法）：4.38億年前，中國長江流域是什么樣子？中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)早期脊椎動物科研團隊最新研究給出一個“滄海桑田”的答案：他們通過對一系列古魚類化石開展深入研究，結果再次印證，早在4.38億年前的志留紀早期，以中國長江流域為主的華南板塊曾是一片廣闊的海洋 ， 該遠古海洋被稱為“揚子海” 。
中科院古脊椎所早期脊椎動物研究團隊的這項基于在全國范圍志留系淺海紅層中長達20年野外考察的重要科研成果，由中科院古脊椎所蓋志琨、趙文金研究員聯合指導該所碩士研究生山顯任等共同完成，并獲眾多科研同行幫助，近日以封面文章形式在地層學專業期刊《地層學雜志》上發表 。
論文通訊作者蓋志琨研究員說，近10多年來，他帶領野外團隊跑遍蘇、皖、浙、鄂、贛、湘、渝、黔、川、新、藏等省(直轄市、自治區)近50個縣(市)的志留紀早期淺海紅層，最終在江蘇南京、浙江長興、安徽寧國和巢湖、江西九江、湖北武漢、湖南張家界、重慶秀山、新疆塔里木等地區的志留紀早期海相紅層中發現大量的早期魚類化石材料，從而為這些地區志留系海相紅層的對比提供了重要的古魚類化石證據 。
這些古魚類化石的最新研究再次證實 ， 早在4.38億年前的志留紀早期，以中國長江流域為主的華南板塊曾是一片廣闊的海洋，被稱為“揚子?！?。該海域又被進一步分為上、下揚子海，兩者通過一狹長的水道相連，而今天遠在4000公里之外的塔里木盆地也不在現在的位置，而是與中國的華南板塊相連，因此兩地的古魚類面貌非常的相似 。
志留紀醒目海相紅層的對比之謎
論文第一作者山顯任介紹說，志留紀時期 ， 中國華南板塊和塔里木板塊上沉積形成了一系列獨特的淺海相紅層，主要是一套以紫紅色間夾黃、灰綠色為主的細碎屑巖 。紅層沉積主要形成于近岸淺水地帶，古陸的存在是紅層形成最重要的古地理背景條件 。河流攜帶的大量含赤鐵礦的細碎屑物堆積在近岸海底上，如果當時恰好處在海平面下降的海退階段，海水則會呈現強氧化狀態，在成巖過程中非常有利于赤鐵礦在沉積物中的保存，最終形成標志性的海相紅層 。因其顏色醒目 ， 很容易在野外進行鑒定和識別 。
論文作者趙文金研究員指出，中國志留系海相紅層的發育與其所處的古地理位置密切相關 ?？拷抨懻撸邮艿奈镌摧^充足，紅層也較厚；而遠離古陸者，接受的物源較少，紅層相對較薄且側向連續性較差 。因此紅層的分布一直是重建志留紀時期古海岸線的重要依據 。迄今在中國整個志留紀時期內已識別出三套淺海紅層，其沉積時間分別約為距今4.38億年、4.35億年和4.25億年，根據各自所處的地層位置分別被稱為“下紅層”“上紅層”和“羅德洛統紅層” 。這些以碎屑巖為主的淺海紅層中大多缺失筆石、牙形類等志留紀標準化石，導致不同學者在一些地區紅層的劃分對比和時代問題上分歧很大，至今仍未達成共識 。因此，亟待其他門類化石來確定紅層的時代歸屬和進行廣泛的區域地層對比 。
盔甲魚是志留系海相紅層研究的后起之秀
盔甲魚類是中國志留紀淺水海相紅層中的“?？汀?nbsp;， 其堅硬的膜質骨頭甲很容易被保存成化石 。中國志留紀時期的盔甲魚類化石不僅屬種繁多 ， 個體數量豐富，而且經歷幾次快速的輻射演化 ， 能夠在地層對比上發揮作用 。另外，盔甲魚的古地理分布廣泛，遍布安徽、浙江、江西、武漢、湖南、重慶、云南、新疆等省區，為地層的橫向對比提供了條件 。
據趙文金研究員介紹，近十余年來，隨著盔甲魚分類學研究的不斷深入，其生物地層對比的意義也逐漸彰顯，發揮出越來越重要的作用 。目前 ， 科研團隊已初步建立起志留紀魚類生物地層對比序列 ， 其中，三個各具特色的魚類化石組合——溫塘組合、茅山組合和揚子組合，分別產自志留系下紅層、上紅層和羅德洛統紅層之中，為這三套淺海紅層的劃分及橫向對比提供重要化石證據 。
其中，溫塘組合是依據產自湖南張家界下紅層溶溪組中的2個盔甲魚類屬種和若干軟骨魚類鰭刺化石建立的 。長期以來，由于該組合的古地理分布比較局限，因此難以被應用于大范圍的區域地層對比 。近十余年來的野外工作給了科研團隊新的認識：除湖南地區的溶溪組之外，江西、江蘇、浙江、安徽、湖北、重慶、貴州等地的下紅層中也產有豐富的盔甲魚類和軟骨魚類化石材料 。這一系列新發現證實盔甲魚類和軟骨魚類在特列奇期早期具有更高的多樣性以及更廣泛的古地理分布，表明溫塘組合具有更大范圍內區域地層對比的潛力 。
科研團隊還通過一系列早期魚類化石材料的新發現和長江下游地區下紅層的廣泛識別 ， 對下紅層中的溫塘組合進行了補充和修訂 。修訂后的溫塘組合以盔甲魚類中的基干盔甲魚類(漢陽魚科、修水魚科、大庸魚科)、原始的真盔甲魚類(曙魚科)、原始的多鰓魚類(古木魚科)以及軟骨魚類中的中華棘魚類的共同出現為標志 。溫塘組合中涵蓋的魚類分類單元更加豐富與多樣化 ， 從之前的3科5屬擴展到6科14屬和若干未定屬，其古地理分布從湘西北地區擴展到黔東北、鄂東南、贛西北、浙西北、皖東南、皖東等地區 。溫塘組合的進一步深化，既為中國長江流域志留系下紅層的對比提供了最直接的化石證據，也能在今后為解決志留系淺水海相紅層的時代問題上提供可靠的古魚化石實證 。
華南和塔里木板塊遠古或屬同一海域
蓋志琨表示，古生物化石證據在證明大陸漂移假說的過程中起過關鍵作用 。盔甲魚類在證明板塊漂移學說中的作用同樣舉足輕重：從現有的化石記錄來看，4.38億年前的志留紀早期盔甲魚魚類化石總體上沿華夏古陸和滇黔古陸邊緣分布，進一步印證該時期中國以長江流域為主的廣大地區曾是一片廣闊的海洋——“揚子?！?。
此外 ， 盔甲魚類頭甲均扁平，缺少成對的偶鰭，表明其游泳能力較弱，擴散、遷移的能力有限 ， 寬廣的陸地和寬闊的海洋均成為其擴散、遷移的障礙，因此盔甲魚類具有重要的古地理意義 。新疆柯坪—巴楚地區的志留紀早期淺海紅層中同樣產有豐富的盔甲魚類，該魚群面貌涵蓋基干盔甲魚類的三大類群和原始的多鰓魚類(古木魚科)，與同時期華南地區尤其是浙江長興、安徽巢湖一帶的魚群面貌高度一致，這不僅為華南板塊和塔里木板塊4.38億年前淺海紅層之間的對比提供了直接證據，同時表明如今相隔4000公里的兩個板塊，在當時可能屬于同一片海域 。
蓋志琨指出，除了古魚類化石證據外 ， 無脊椎動物化石的研究也表明 ， 中國華南和塔里木兩個板塊在志留紀期間屬于同一動物地理區系；兩地在志留紀早期的沉積環境也基本一樣，沉積巖石類型均以在干旱環境下、在近岸淺海中形成的紅色碎屑巖系為代表；兩地在志留紀時的地層架構基本相同，即底層和蓋層的時代大致相同 。同時，古地磁的研究認為，早在志留紀時期(4.43-4.19億年前)，塔里木板塊大約位于北緯15度以南 ， 即赤道附近，而且位置偏東 。當時它應該是與華南板塊連在一起 ， 被稱為塔里木—華南聯合板塊 。
那么，塔里木盆地后來為何從赤道附近跑到4000公里之外的西部邊陲呢？中科院古脊椎所科研團隊稱，目前尚無統一看法，不同學者根據各自所掌握的材料證據曾分別給出不同的解釋 。最新根據古生物化石材料的研究并結合古地磁學、地層學和古環境等方面的綜合分析得出的觀點是：
塔里木—華南聯合板塊是在志留紀晚期(4.23億-4.19億年前)開始分開成為各自獨立的板塊，其解體的主要原因可能是由于羌塘、昌都陸塊從南向北帶著巨大能量沖撞過來 ， 從而把聯合板塊撞開 。聯合板塊解體之后，塔里木板塊開始按著順時針的方向緩慢向西北方向漂移，大約在晚二疊世(2.52億年前)時才到達現在的位置 ， 而華南板塊則向東平移滑動約800公里 ?！半S著印度板塊繼續向北俯沖，塔里木板塊是否還要向北漂移，尚待求證 ?！痹摽蒲袌F隊說 。
相關報道：4.38億年前長江流域有個古海洋——揚子海
（）據中國科學報（胡珉琦 滕文鈺）：近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（以下簡稱“古脊椎所”）研究團隊在《地層學雜志》發表封面文章 ， 報道了中科院古脊椎所早期脊椎動物團隊在全國范圍志留紀淺海紅層中長達20年野外考察的重要成果 。
近10余年來，古脊椎所研究員蓋志琨帶領野外團隊跑遍了全國近50個縣（市）的志留紀早期淺海紅層，最終發現了大量的早期魚類化石材料，從而為這些地區志留紀的海相紅層的對比提供了重要的古魚類化石證據 。
研究發現，早在4.38億年前的志留紀早期，以我國長江流域為主的華南板塊曾是一片廣闊的海洋，被稱為揚子海 。該海域又被進一步分為上、下揚子海，兩者通過一狹長的水道相連，而今天遠在四千公里之外的塔里木盆地也不在現在的位置，而是與我國的華南板塊相連，因此兩地的古魚類面貌非常的相似 。
志留紀醒目海相紅層的對比之謎
志留紀時期，我國華南板塊和塔里木板塊沉積形成了一系列獨特的淺海相紅層，主要是一套以紫紅色和黃、灰綠色為主的細碎屑巖 。
紅層沉積主要形成于近岸淺水地帶，古陸的存在是紅層形成的古地理背景 。河流攜帶的大量含赤鐵礦（Fe?O?）的細碎屑物, 堆積在近岸海底上，如果當時恰好處在海平面下降的海退階段，海水則會呈現強氧化狀態，在成巖過程中非常有利于赤鐵礦在沉積物中的保存 ， 最終形成了標志性的海相紅層 。
紅層發育的特點也跟其所處的古地理位置密切相關：靠近古陸者，接受的物源較充足，紅層也較厚；遠離古陸者，接受的物源較少，紅層相對較薄且側向連續性較差，因此紅層的分布一直是重建志留紀時期古海岸線的重要依據 。
盔甲魚—志留紀海相紅層對比的后起之秀
盔甲魚類是我國志留紀淺水海相紅層中的常見分子，其堅硬的膜質骨頭甲很容易被保存成化石 。
中國志留紀時期的盔甲魚類化石不僅屬種繁多，個體數量豐富，而且經歷了幾次快速的輻射演化，能夠在地層對比上發揮作用 。另外 ， 盔甲魚的古地理分布廣泛，為地層的橫向對比提供條件 。
近年來，隨著盔甲魚分類學研究的不斷深入, 其生物地層對比的意義也逐漸突出，發揮出越來越重要的作用 。
目前，我國學者已經初步建立起志留紀魚類生物地層對比序列，其中，三個各具特色的魚類組合——溫塘組合、茅山組合和揚子組合，分別產自志留紀下紅層、上紅層和羅德洛統紅層之中 ， 為這三套淺海紅層之間的對比提供了重要的化石證據 。
溫塘組合是依據產自湖南張家界下紅層溶溪組中的2個盔甲魚類屬種和若干軟骨魚類鰭刺化石建立的 。除湖南地區的溶溪組之外，多地的下紅層中也產有豐富的盔甲魚類和軟骨魚類化石材料 。這一系列新發現證實盔甲魚類和軟骨魚類在特列奇早期具有更高的多樣性以及更廣泛的古地理分布，表明溫塘組合具有更大的區域地層對比的潛力 。
這項研究對近年來發現的最為關鍵的兩個志留紀含魚層位——江西九江地區的清水組和安徽寧國地區的唐家塢組，并對中國志留紀5個下紅層沉積區的魚類化石及魚化石組合進行了總結及對比分析, 豐富了溫塘組合的生物多樣性、擴大了該組合在揚子地區的古地理分布, 并為揚子地區特列奇早期海相紅層的對比提供了可靠的化石證據 。
古魚類化石告訴你塔里木盆地從哪兒來
古生物化石證據在證明大陸漂移假說的過程中起了非常關鍵的作用 。
水龍獸是一種生活于約2億年前的一種似哺乳爬行動物 ， 主要生活在陸地上 ， 無法進行跨海遷徙，但是它們的化石卻廣布于我國新疆、非洲南部、印度、南極州等地的二疊紀末—早三疊世地層中，其跨大洋的廣泛的分布，有力地說明了這些化石點，當時可能處于同一個聯合大陸——岡瓦納大陸 。
新疆柯坪—巴楚地區的志留紀特列奇早期淺海紅層中同樣產有豐富的盔甲魚類，該魚群面貌涵蓋了基干盔甲魚類的三大類群和原始的多鰓魚類 ， 與同時期華南地區尤其是浙江長興、安徽巢湖一帶的魚群面貌高度一致，表明如今相隔四千公里的兩塊板塊 ， 在當時可能屬于同一片海域 。
研究人員介紹，除了古魚類化石證據外, 無脊椎動物化石的研究也表明: 我國華南和塔里木盆地是屬于同一動物地理區系 。兩者在志留紀早期的沉積環境也基本是一樣的, 均屬于在干旱環境下的淺海形成的紅色碎屑巖系 。此外, 兩者在志留紀時的地層架構基本是相同的, 即底層和蓋層的時代大致是相同的 。
在這一時期，兩個板塊上的志留紀地層均蓋在晚奧陶世的地層上面, 而其上均被晚泥盆世的地層所覆蓋 。古地磁的研究認為, 早在志留紀時期(大約在4.43-4.16億年前) ， 塔里木板塊大約位于北緯15度以南, 即赤道附近，而且位置偏東 。當時它應該是與華南板塊連在一起的, 被稱為塔里木—華南聯合板塊 。
相關報道：4.38億年前，長江流域原來是這樣的
（）據科技日報（采訪人員 陸成寬）：滄海變桑田，古生物學家找到實錘 。
通過研究全國范圍內志留系淺海紅層中的古魚化石，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的研究人員發現，這些化石印證了在距今約4.38億年的志留紀早期，我國長江流域曾是一片汪洋 。相關研究成果已發表于《地層學雜志》 。

“這片海域名叫揚子海，可以進一步分為上、下揚子海，兩者通過一狹長的水道相連；今天遠在四千公里之外的塔里木盆地 ， 那時候也不在現在的位置，而是與我國的華南板塊相連 ， 因此兩地的古魚類面貌非常的相似 ?！?月28日，在接受科技日報采訪人員采訪時，中科院古脊椎所研究員蓋志琨說 。
志留紀時期，在我國的華南板塊和塔里木板塊上均沉積形成了獨特的淺海相紅層，這是一種特殊的沉積相，由一套以紫紅色間夾黃、灰綠色為主的細碎屑巖構成 。
這種海相紅層沉積主要形成于近岸淺水地帶，古大陸的存在是紅層形成時最重要的古地理要素 ?！昂恿鲾y帶的大量含赤鐵礦石的細碎屑物,堆積在近岸海底上，如果當時恰好海平面下降，海水會呈現強氧化狀態，在成巖過程中非常有利于赤鐵礦在沉積物中的保存，最終形成標志性的海相紅層 。”蓋志琨解釋 。
紅層顏色醒目，很容易在野外進行鑒定和識別 。通過追溯全國范圍內志留系海相紅層的分布，科研人員重建出我國長江流域在4.38億年前曾存在的古海洋的海岸線 。
實際上，除了海相紅層 ， 4.38億年前的這片古海洋還將它的印記留在了盔甲魚類身上 。
盔甲魚類是一種“戴盔披甲”的無頜魚類，主要生存于志留紀-泥盆紀時期的華南和塔里木兩個板塊上 ， 其堅硬的膜質骨頭甲很容易被保存成化石 。
研究表明，盔甲魚是一類營底棲濾食性生活的魚類 ， 主要的生活環境為靠近古陸邊緣的淺海地帶 。因此，古生物學者也會通過調查盔甲魚化石的空間分布來追索志留紀時期的淺海規模與范圍 。
研究人員先后考察了蘇、皖、浙、鄂、贛、湘、渝、黔、川、新、藏等省市自治區的近50個縣（市）的志留紀早期的海相地層，最終在江蘇南京、浙江長興、安徽寧國、巢湖、江西九江、湖北武漢、湖南張家界、重慶秀山、貴州石阡、新疆塔里木等13個地區的志留系海相紅層中發現了大量的盔甲魚類化石材料 。
這些魚類化石的分布和根據紅層重建的古海岸線高度吻合，進一步印證了在4.38億年前的志留紀早期，我國以長江流域為主的廣大地區曾是一片廣闊的海洋 。研究結果也表明，華南板塊和塔里木板塊在那時可能屬于同一片海域 。
相關報道：揭秘4.38億年前古海洋！長江流域華南板塊曾是揚子海，與塔里木盆地古陸相連
（）據文匯報（作者 許琦敏）：早在4.38億年前的志留紀早期，以我國長江流域為主的華南板塊曾是一片廣闊的海洋——名為“揚子?！?！該海域又被進一步分為上、下揚子海，兩者通過一狹長的水道相連 。更神奇的是，如今遠在4000公里之外的塔里木盆地并不在現在的位置，而是與我國的華南板塊相連 。解開這段神秘古海洋演化歷史的端倪，竟是因為兩地古魚類有著非常相似的面貌 。
近日，中科院古脊椎所碩士研究生山顯任 ， 在蓋志琨、趙文金研究員的聯合指導下，在地層學專業期刊《地層學雜志》發表封面文章，報道了中科院古脊椎所早期脊椎動物團隊在全國范圍志留紀淺海紅層中長達20年野外考察的重要成果 。這20年，尤其是近十余年來，蓋志琨研究員帶領野外團隊跑遍了蘇、皖、浙、鄂、贛、湘、渝、黔、川、新、藏等省市自治區近50個縣（市）的志留紀早期淺海紅層 ， 最終在江蘇南京、浙江長興、安徽寧國、巢湖、江西九江、湖北武漢、湖南張家界、重慶秀山、新疆塔里木等地區的志留紀早期海相紅層中發現了大量的早期魚類化石材料，從而為這些地區志留紀的海相紅層的對比提供了重要的古魚類化石證據 。
20年野外科考揭開志留紀醒目海相紅層中蘊藏之謎
志留紀時期，我國華南板塊和塔里木板塊沉積形成了一系列獨特的淺海相紅層，主要是一套以紫紅色和黃、灰綠色為主的細碎屑巖 。
紅層沉積主要形成于近岸淺水地帶，古陸的存在是紅層形成的古地理背景 。河流攜帶的大量含赤鐵礦的細碎屑物, 堆積在近岸海底上，因其顏色醒目，很容易在野外進行鑒定和識別 。
整個志留紀時期共識別出了三套淺海紅層，其沉積時期分別為蘭多維列世特列奇早期（距今4.38億年）、中晚期（距今4.33億年）和羅德洛世晚期（距今4.25億年），根據各自所處的地層位置分別被稱為“下紅層”“上紅層”和“羅德洛統紅層” 。
盔甲魚類是我國志留紀淺水海相紅層中的常見分子，其堅硬的膜質骨頭甲很容易被保存成化石 。中國志留紀時期的盔甲魚類化石不僅屬種繁多，個體數量豐富，而且經歷了幾次快速的輻射演化，能夠在地層對比上發揮作用 。另外，盔甲魚的古地理分布廣泛，遍布安徽、浙江、江西、武漢、湖南、重慶、云南、新疆等?。ㄗ災吻?nbsp;，  為地層的橫向對比提供條件 。
近年來，隨著盔甲魚分類學研究的不斷深入, 其生物地層對比的意義也逐漸突出 。目前，我國學者已經初步建立起志留紀魚類生物地層對比序列，其中，三個各具特色的魚類組合——溫塘組合、茅山組合和揚子組合，分別產自志留紀下紅層、上紅層和羅德洛統紅層之中，為這三套淺海紅層之間的對比提供了重要的化石證據 。
溫塘組合是依據產自湖南張家界下紅層溶溪組中的2個盔甲魚類屬種和若干軟骨魚類鰭刺化石建立的 。經過十余年野外工作的積累，研究人員對該組合有了不少新認識：除湖南地區的溶溪組之外，江西、江蘇、浙江、安徽、湖北、重慶、貴州等地的下紅層中也產有豐富的盔甲魚類和軟骨魚類化石材料 。這一系列新發現證實盔甲魚類和軟骨魚類在特列奇早期具有更高的多樣性以及更廣泛的古地理分布 ， 表明溫塘組合具有更大的區域地層對比的潛力 。
在此次研究中，他們對近年來發現的最為關鍵的兩個志留紀含魚層位——江西九江地區的清水組和安徽寧國地區的唐家塢組，進行了報道, ， 并對中國志留紀5個下紅層沉積區的魚類化石及魚化石組合進行了總結及對比分析 。
江西九江地區的志留紀地層化石產出記錄和盔甲魚分類學研究表明，下紅層清水組以基干盔甲魚類和原始真盔甲魚類（曙魚科）的共同出現為特征，而上紅層西坑組則以較為進步的中華盔甲魚科的出現為標志 。
因此，江西九江地區下紅層清水組與上紅層西坑組的魚類組合面貌截然不同，分別代表了盔甲魚類兩個不同的演化階段，從而為華南志留紀上、下紅層的精確對比提供了參考標尺 。
通過一系列早期魚類化石材料的新發現和長江下游地區下紅層的廣泛識別 ， 本項研究對下紅層中的溫塘組合進行了補充和修訂，其涵蓋的分類單元從之前的3科5屬擴展到6科14屬和若干未定屬，其古地理分布從湘西北地區擴展到黔東南、鄂東南、贛西北、浙西北、皖東南、皖東等地區 。
古魚類化石透露塔里木盆地4億多年前“身世”
古生物化石證據在證明大陸漂移假說的過程中起了非常關鍵的作用 。1910年，德國著名氣象學家、地球物理學家魏格納提出，全球的陸地在2億年前還是彼此相連的一個整體，后來由于受到力的作用 ， 才不斷分離并漂移到現在的位置 。
為了驗證這一假說，科學家找到了許多證據，其中最說服力的證據之一就是來自于水龍獸的化石證據 。水龍獸是一種生活于約2億年前的一種似哺乳爬行動物，主要生活在陸地上，無法進行跨海遷徙，但是它們的化石卻廣布與我國新疆、非洲南部、印度、南極州等地的二疊紀末—早三疊世地層中，其跨大洋的廣泛的分布 ， 有力地說明了這些化石點，當時可能處于同一個聯合大陸——岡瓦納大陸 。
盔甲魚類在證明板塊漂移學說中同樣起著舉足輕重的作用 。
盔甲魚是一類營底棲濾食性生活的魚類，主要生活環境為靠近古陸邊緣的淺海地帶 ， 從現有的化石記錄來看，特列奇早期的魚類化石總體上沿華夏古陸和滇黔古陸邊緣分布，進一步印證了在4.38億年前的志留紀早期，我國以長江流域為主的廣大地區曾是一片廣闊的海洋—揚子海 。
此外，盔甲魚類頭甲均扁平，缺少成對的偶鰭，表明其游泳能力較弱，擴散、遷移的能力有限 ， 寬廣的陸地和寬闊的海洋均成為其擴散、遷移的障礙，因此盔甲魚類具有重要的古地理意義 。
新疆柯坪—巴楚地區的志留紀特列奇早期淺海紅層中同樣產有豐富的盔甲魚類，該魚群面貌涵蓋了基干盔甲魚類的三大類群和原始的多鰓魚類(古木魚科) ， 與同時期華南地區尤其是浙江長興、安徽巢湖一帶的魚群面貌高度一致，這不僅為華南板塊和塔里木板塊特列奇早期淺海紅層之間的對比提供了直接證據，同時表明如今相隔四千公里的兩塊板塊，在當時可能屬于同一片海域 。
除了古魚類化石證據外, 無脊椎動物化石的研究也表明: 我國華南和塔里木盆地是屬于同一動物地理區系 。另外 ， 兩者在志留紀早期的沉積環境也基本是一樣的, 均是屬于在干旱環境下的淺海形成的紅色碎屑巖系 。
再者, 兩者在志留紀時的地層架構基本是相同的, 即底層和蓋層的時代大致是相同的 。古地磁的研究認為, 早在志留紀時期(大約在4.43-4.16億年前)，塔里木板塊大約位于北緯15度以南, 即赤道附近，而且位置偏東 。當時它應該是與華南板塊連在一起的, 被稱為塔里木—華南聯合板塊 。
那么塔里木盆地后來為什么從赤道附近跑到了四千公里之外的西部邊陲了呢？目前尚沒有一個統一的看法 。目前，根據古生物化石材料的研究并結合古地磁學、地層學和古環境等方面的綜合分析得出的最新的觀點是：塔里木—華南聯合板塊是在志留紀晚期的羅德洛期(422.9—418.7Ma)開始分開的，并各自成為一個獨立的板塊, 也就是說在這個時期塔里木板塊才開始從聯合板塊脫離出去 。
這個聯合板塊解體的主要原因可能是由于羌塘、昌都陸塊從南向北帶著巨大的能量沖過來, 從而把聯合板塊撞開 。聯合板塊解體之后, 塔里木板塊開始按著順時針的方向緩慢地向西北方向漂移 。大約在晚二疊世時才到達現在的位置 。也就是說塔里木盆地原來并不在現在的位置, 經過漫長的地質歷程，才從華南地區慢悠悠的漂到這里來 。隨著印度板塊繼續向北俯沖, 它是否還要向北漂移，尚待觀察 。而華南板塊則向東平移滑動了800公里 。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的碩士研究生山顯任為論文第一作者，蓋志琨研究員為論文通訊作者 。
相關報道：古魚類化石證據印證4.38億年前我國長江流域曾存在古海洋
（）據央視新聞：28日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所對外發布 ， 科學家經過長達20年的野外考察 ， 通過在江西、安徽等10多個省份發現的大量早期魚類化石，印證了4.38億年前我國長江流域曾存在古海洋——揚子海 。
今年4月，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所專家在江西武寧縣志留紀地層中首次發現距今約4.38億年的兩個盔甲魚類化石新屬種——“俊卿清水魚”和“刺猬安吉魚”，這一發現，促使他們對該地區展開地毯式搜索 。因為 ， 在2002年至今長達20多年的時間里 ， 他們在全國10多個省近50個縣的地域內先后開展了大量的野外考察，也曾發現了盔甲魚類化石，而盔甲魚是我國志留系淺水海相紅層中的常見分子 。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所 山顯任：這些證據就足以證明，大約在4.38億年前，我們國家整個以長江流域為主的廣大地區 ， 它確實是一片淺海 。
綜合多項科學證據 ， 科學家現在確認，早在4.38億年前，我國以長江流域為主的華南板塊曾是一片淺海，被稱為揚子海 。近日，該科研成果發表在專業期刊《地層學雜志》上 。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所 山顯任：這些紅色的巖層，它是在一種淺海的氧化的環境下形成的，我們通過在野外追索這些紅層的分布 ， 就可以大致確定當時揚子海海洋的一個范圍 。
古生物化石證據在證明大陸漂移假說的過程中，起了非常關鍵的作用，盔甲魚類化石的發現，對科學家進一步了解志留紀時期的古揚子海具有重要意義 。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員 蓋志琨：在遠在4000公里之外的塔里木盆地，也發現了相似的紅層、相似的盔甲魚類 。這就說明，塔里木盆地并不在今天這個位置 ， 而是在華南板塊上 ， 后來由于板塊運動 ， 它才慢慢地漂到現在這個位置 。

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