沧海桑田几变迁——南海海底"超微世界"的语言

这是在显微镜下拍摄的“超微化石”（2月22日摄）。（苏翔/新华社）

中国科学院南海海洋研究所苏翔在“决心”号上进行“超微化石”取样（3月21日摄）。（张建松/新华社）

新华社“决心”号3月22日电 古今尘世知多少，沧海桑田几变迁——在放大1000多倍的显微镜下，“决心”号上科学家读懂了从南海海底钻取的岩芯中“超微世界”的语言。

钙质“超微化石”显身手

在浩瀚的海洋世界，生活着一群非常特殊的单细胞浮游藻类。

它们漂浮在200米以浅的上层海水中，依靠光合作用生长；它们个头极小，直径仅几微米至几十微米，需将显微镜放大1000倍以上才能看到；它们数量众多，平均1升海水中就生活了成千上万的“居民”；它们生命很短，多则数周，少则几天。

然而，就在这短暂的生命里，它们能分泌许多圆盘状的碳酸钙“骨骼”，一片一片包裹在身体外面，像穿上了一套盔甲。这种微小的“骨骼”，科学家们称为“颗石”，这种藻类就被称为“颗石藻”。

当“颗石藻”死亡后，记录它的生命及生长环境信息的“颗石”，就会慢慢沉降在大洋深处，逐渐变成化石，长久保存下来。科学家将这类微小生物成因的碳酸钙质化石，称为“钙质超微化石”。

1836年，德国自然学家克里斯汀·戈特弗里德·埃伦伯格在波罗的海吕根岛白垩纪灰岩中，第一次发现了钙质超微化石。此后，随着显微镜技术发展和深海钻探的开展，钙质超微化石越来越受到重视。由于具有演化快、分布广、全球可对比性好、样品制作简单、鉴定速度快等优点，钙质超微化石在生物地层鉴定和古海洋学研究中大显身手。

正在进行的第三次南海大洋钻探IODP367航次中，中国科学院南海海洋研究所苏翔和意大利帕维亚大学克罗蒂亚·卢比，负责钙质超微化石地层鉴定工作。

亲历南海“翻天覆地”大事件

在每一管岩芯最底部的钻头样品中，苏翔和克罗蒂亚只需用牙签挑起一点点沉积物，然后涂片、封片、固定，仅几分钟时间就可制成超微化石玻片。放在显微镜下观察，寻找超微化石标志性属种，进行地层定年。

“鉴定工作开始很顺利，在第一个钻探站位的第一管岩芯中，我们就发现了一个生活在29万年前的标志性属种，从而可判断第一管岩芯是小于29万年的中晚更新世沉积物。”苏翔介绍说，“但是，随着钻孔越来越深，超微化石越来越难找。”

这是因为钻探海域水深有3770米，在南海的这个深度，碳酸盐极易溶解、很难保存，钙质超微化石受到很大影响，很多化石都“缺胳膊少腿”，保存得很不完整。

“但从第六管岩芯开始，超微化石又变得健康完美。在显微镜下，个个结实饱满、数量众多、密密麻麻。地层年龄上，从40万年直接跳到300万年左右。变化之大，着实令我们吃惊。”苏翔说。

这种不正常的现象，在钻孔中从50米一直持续到110米左右。直到第12管岩芯才恢复到正常状态，超微化石指示的年龄在70至80万年。

“这种‘新-老-新’交错的地层年龄，在正常沉积过程中是不可能出现的。然而，超微化石用它们的亲身经历告诉我们：这里一定发生了一次翻天覆地的大事，彻底改变了地层面貌。此后，船上沉积学家也判断这是一个巨大的滑塌体，这些沉积物都是从其它地方整体搬运过来的。”苏翔说。

在南海海底书写“地层小说”

随着钻探不断深入，超微化石的世界越来越丰富多彩，个体差异也越来越大。既有2至3微米的“小网床石”,也有直径20多微米的“盘星石”；它们的身材有胖有瘦，个头有高有矮，形状有圆形、椭圆形、五角星形、六角星形等。

“在超微世界的江湖里，每一个超微化石属种就好像一个武林门派。各个门派从创立到兴盛再到衰落，在地层的历史舞台上，轮流坐庄，你方唱罢我登场，好不热闹。”苏翔形象地说，“对超微世界越了解，就越觉得每天在显微镜下看到的，不是一枚枚枯燥化石，更像是阅读一部用它们语言书写的、跌宕起伏的武侠小说。”

精彩的小说都会在结尾留下许多悬念。在此次南海大洋钻探的第一个站位，超微化石书写的这部“地层小说”亦是如此。

在距今大约2000多万年的地层之下，钻取出来的是一段段颜色和岩性都高度变化的沉积层。既有红色泥岩，也有灰绿色角砾岩，有的中间还“镶嵌”着花蕊般的矿物结核。超微化石的保存状况和组合变化都很大，所指示的地层年龄更是复杂。短短几米的沉积，时间跨度高达近1000万年。在这些复杂的沉积之下，紧接着长达150米的砾石层，再也没有找到一枚超微化石了。

“这就像众多帮派云集、群雄争霸的武林大会。各个门派纷纷登台亮相，比试完了精彩武功后，便一起金盆洗手、隐退江湖，从此不再过问世事。令人无限唏嘘，充满遐想。”苏翔说，“究竟是什么原因造成超微化石有如此巨大的变化？是沉积环境的演变?还是构造运动的影响？这些科学之谜，都有待深入研究，寻找答案。” （记者 张建松）