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| PNAS發(fā)文︱西北大學(xué)團(tuán)隊(duì)破解地質(zhì)學(xué)界百年經(jīng)典謎題，揭秘全球“大不整合”成因 |
| http://massageforegolfers.com 2026年2月24日 來(lái)源：西北大學(xué) |
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2月23日，西北大學(xué)早期生命與環(huán)境研究團(tuán)隊(duì)在《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表了題為“構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而非雪球地球時(shí)期的冰川作用造成全球大不整合（Tectonism rather than ‘Snowball Earth’ glaciation is responsible for the Great Unconformity）”的媒體關(guān)注和亮點(diǎn)文章，以全球視角破解了困擾科學(xué)界百年的地質(zhì)謎題——全球“大不整合”的形成，并非此前認(rèn)為的“雪球地球”冰川侵蝕。這一突破性發(fā)現(xiàn)，為理解地球演化與生命爆發(fā)的關(guān)聯(lián)提供了全新視角。（原文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2523891123）
大不整合（The Great Unconformity）是地質(zhì)學(xué)界的經(jīng)典謎題，特指記錄生命大爆發(fā)的寒武紀(jì)地層不整合覆蓋于前寒武系之上的地質(zhì)現(xiàn)象，早在19世紀(jì)達(dá)爾文時(shí)代就受到科學(xué)界的關(guān)注，曾被美國(guó)古生物學(xué)與地層學(xué)家查爾斯·沃爾科特（Charles Walcott）稱為“Lipalian”階段，代表了地球和生命演化過(guò)程中缺少地質(zhì)記錄的一段空白期。
作為全球地質(zhì)記錄中發(fā)育范圍最廣和最具影響力的地層缺失，大不整合被認(rèn)為與“雪球地球”、現(xiàn)代板塊構(gòu)造的起始、大洋富營(yíng)養(yǎng)環(huán)境的形成、寒武紀(jì)大爆發(fā)等重大地質(zhì)和生命事件關(guān)系密切。以往研究集中于北美地區(qū)普遍將其成因歸因于寒武紀(jì)沉積之前不久（新元古代）的構(gòu)造剝露或冰川侵蝕。
此次，西北大學(xué)博士研究生詹容若與導(dǎo)師段亮教授聯(lián)合國(guó)內(nèi)外合作者跳出區(qū)域研究的局限，以華北大不整合為核心研究對(duì)象，基于其上下的地層接觸關(guān)系，通過(guò)下伏基底鋯石和獨(dú)居石U-Pb、黑/白云母Rb-Sr、鋯石(U-Th)/He在內(nèi)的多種（熱）年代學(xué)和QTQt深時(shí)熱史反演模擬，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的大陸基底從中-上地殼到近地表的剝露和冷卻均主要發(fā)生在古元古代的距今21至16億年期間，精準(zhǔn)鎖定了時(shí)間。其次通過(guò)全譜系（高-、中-、低溫）熱年代數(shù)據(jù)集成和洲際對(duì)比，首次從全球視角解讀了大不整合的成因，證明了古元古代哥倫比亞超大陸旋回調(diào)控下的長(zhǎng)期構(gòu)造剝露，而非新元古代 “雪球地球”期間的冰川侵蝕，才是驅(qū)動(dòng)巨量地殼物質(zhì)剝蝕和造成全球大陸內(nèi)部普遍缺失超過(guò)10億年的地質(zhì)記錄和發(fā)育大不整合的主要原因。
華北大陸內(nèi)部廣泛分布的間隔長(zhǎng)達(dá)16.6億年的大不整合（A，山西河津西硙口）：早寒武紀(jì)地層（——520百萬(wàn)年）直接覆蓋于古元古代結(jié)晶基底（花崗片麻巖，——21.8億年）之上；大陸邊緣廣泛發(fā)育長(zhǎng)城系（17.5-16.0億年）不整合于古元古代結(jié)晶基底（片巖，——20.1億年）的地質(zhì)現(xiàn)象（B，內(nèi)蒙古烏海蘇拜溝）。
除全球古大陸的多種熱年代學(xué)數(shù)據(jù)外，多項(xiàng)同位素指標(biāo)（87Sr/86Sr, δ18O, εHf, εNd）聯(lián)合揭示的大陸風(fēng)化強(qiáng)度的顯著升高也同步發(fā)生于哥倫比亞超大陸旋回期間�？v觀全球，許多古大陸上均發(fā)育結(jié)晶基底直接被相對(duì)平坦的古元古代固結(jié)紀(jì)（Stratherian）地層所覆蓋的現(xiàn)象，表明古大陸的太古宙-古元古代基底均在哥倫比亞超大陸聚合之后被完全剝露至地表，為認(rèn)識(shí)全球性“大不整合”的成因提供了有力的佐證。
地球系統(tǒng)演化背景下全球典型克拉通基底冷卻和剝露歷史。華北、波羅的、亞馬遜和勞倫古陸內(nèi)部基底從中-上地殼至近地表的冷卻歷史（A）；全球碎屑鋯石年齡分布和海水 87Sr/86Sr同位素（B）以及鋯石O-Hf同位素和全巖Nd同位素曲線（C）顯示大陸風(fēng)化強(qiáng)度的顯著升高主要發(fā)生在距今21至16億年的哥倫比亞超大陸聚合期間。
該研究由西北大學(xué)早期生命與環(huán)境團(tuán)隊(duì)段亮教授課題組聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院、意大利、美國(guó)等國(guó)內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)合作完成，作者還包括中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的萬(wàn)博研究員、美國(guó)哥倫比亞大學(xué)Nicholas Christie-Blick教授、意大利帕多瓦大學(xué)Massimiliano Zattin教授，以及西北大學(xué)的張興亮、楊釗、王建強(qiáng)、茍龍龍教授。
該研究成果引起多家科學(xué)媒體的關(guān)注，《科學(xué)》（Science）期刊新聞專欄記者James Dinneen第一時(shí)間采訪了我校段亮、張興亮教授，相關(guān)內(nèi)容以“巖石記錄顯示大不整合的形成時(shí)間比預(yù)想的更早（Ancient rocks point to an early start for the Great Unconformity—the biggest gap in Earth’s rock record）”為題在《科學(xué)》期刊的研究新聞欄目報(bào)道。
報(bào)道鏈接：
https://www.science.org/content/article/ancient-rocks-point-early-start-great-unconformity-biggest-gap-earth-s-rock-record |
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