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奇特的笔石:地质学家的“黄金卡尺”

2018-09-02 17:15 来源: 新华网

奥陶纪,是古生代的第二个纪,开始于距今约5亿年前,当时世界许多地方都被浅海海水掩盖,海洋无脊椎动物进入全盛时期。在奥陶纪广阔的海洋中,生活着一类奇特的群体性无脊椎动物,它们自早奥陶世开始即已兴盛繁育,很快便扩散到世界海洋中的各个角落,分布到全球。它们就是笔石动物(又称笔石虫)。

然而在距今约4.45亿年前的地球上,发生过一次大规模生物灭绝事件。当时海洋生物85%的物种在短时间内灭绝,生物群落结构瓦解,海洋生态遭受重创。广泛分布的笔石动物也没逃过这次大灭绝,死亡的笔石动物被沉积物快速埋葬后,长期处于缺氧环境,然后经历了脱水、压实、成岩后保存在岩石地层中,变成化石。如今,笔石化石是科学家们识别和划分古地质时代的重要标尺,也被称为是寻找页岩气资源的“黄金卡尺”。那么,为什么会选择笔石作为地层测量“工具”?它对页岩气资源又有着怎样的贡献?中国科学院院士陈旭,解读“书写”在岩石上的“金钉子”。

什么是笔石?陈旭介绍,笔石是漂浮在海洋表层水里面的一种蜉蝣生物,它的虫体演化非常快,不同时间它的形态特征也会发生很大变化。陈旭表示,含有笔石的地层演化很快,不同时代中间就有不同的生物面貌,因此可以把笔石作为划定地层年代的标准。科学家正是利用笔石这一特点进行地层对比和精准划分的相关研究。

页岩气资源的勘探不但需要高端的钻井技术,还需要对黑色页岩的地层层位进行精准标定。陈旭表示,油气资源生存在岩石缝隙当中,当地层中的油气被抽干后,依然会在紧密的岩石分子结构中储存着纳米级的油气资源。在这一过程中,笔石发挥着不可替代的“黄金卡尺”作用,是目前钻井现场确定生物地层最快速、最精准的方法。陈旭表示,中国最重要的页岩气是奥陶纪的五峰组和志留系最低的龙马溪组,这两套黑石岩中就是页岩气主要生成层位,需要地层学家指明准确的含油气层位。

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作者: 芦俊文   [责任编辑: 童植]