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    我国古地磁定年技术取得新突破——石器显示人类更早到达亚洲

    日期 2001-11-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

    本文提要:在国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目等的持续资助下,中国科学院地质与地球物理研究所的朱日祥研究员及其合作者,从解决实验设备、技术和方法入手,提高了实验数据的可靠性,进而在实验室对一千五百多块标本进行了详细的岩石磁学和古地磁研究。这项研究把泥河湾旧石器的年代确定为距今136万年。研究成果于2001年9月27日发表在英国《自然》杂志上。美国《科学》等多家杂志均立即发表了评论,称这一研究为一项“伟大”的工作,采用了一种“非常好的、清晰的”定年方法,是盆地定年方法的“新突破”。   如果说非洲是人类摇篮的话,那么亚洲就是早期人类迁徙的十字路口。亚洲是从非洲大批迁出的早期人类到达的第一个大陆,也是通往新大陆、澳大利亚及欧洲艰苦之旅的起点。但是,一直困扰着古人类学家的是:早期人类究竟在什么时候到达亚洲?位于河北省北部、距北京约150公里的泥河湾盆地东端的著名小长梁文化遗址是一重要石器遗址,被认为有可能是泥河湾盆地中最老的遗址之一,其年龄数据将为研究东亚地区乃至全球古人类早期活动历史提供宝贵资料。对小长梁文化遗址石器年龄的测定将为研究东亚地区乃至全球古人类早期活动历史提供宝贵资料。因为靠古生物只能给出大概年代,同位素测年又找不到适合测年的材料,古地磁学研究就成为该石器遗址最可行的测年手段。但在小长梁文化遗址发现的最初十几年中,由于古地磁实验技术的限制和研究方法的欠缺,古地磁学研究一直未能给出小长梁文化遗址的可靠年代。   中国科学院地质与地球物理研究所的朱日祥研究员及其合作者在国家自然科学基金和其他部门的支持下,建立了一个独具特色的古地磁实验室。他们针对泥河湾盆地沉积过程复杂、剩余磁性弱和磁性矿物多样性的特点,首先从解决实验设备、技术和方法入手,不仅使用了低温超导磁力仪,而且设计了样品在真空或氩气不同环境下热处理设备,从而提高了实验数据的可靠性。在此基础上,研究组通过野外仔细工作,以标志层将小长梁文化遗址的河湖相剖面与小长梁以西仅1公里的洞沟剖面 “连接”起来,在两剖面同时开展以25厘米为间距的高密度平行采样,在小长梁和洞沟两剖面的280和257个水平层分别采集了定向古地磁标本840和771块。在实验室用三年时间对所有标本进行了详细的岩石磁学和古地磁研究。研究表明,小长梁石器层位于贾拉米洛地磁事件(107-99万年前)之下13.4米。在洞沟剖面找到了“奥杜威事件(195-177万年前)”。 根据沉积速率和遗址石器层的垂直位置来推算出遗址的年代,最终确定了小长梁石器层的年代为距今136万年。   2001年9月27日《自然》杂志上发表了朱日祥及其合作者的论文并将其列入同期的重点文章。《科学》杂志随即于9月28日发表著名评论员安·吉本斯和曾在泥河湾工作过的美国人类学家凯茜·斯奇克等的评论;盐湖城的犹他大学的地质学家弗兰克·布朗介绍说:这项最新报告最显著的特征是它对无可争辩的人工石器而不是自然石片所采用的一种‘非常好的、清晰’的定年方法,他把这一研究称为一项“伟大”的工作,是盆地定年方法的“新突破”;美国《国家地理》和英国《新科学家》杂志也发表了评论;英国广播公司对作者作了录音采访,并于9月27日播出;著名地学杂志《地球科学评论》于10月4日邀请朱日祥等撰写综述文章。   这一研究成果的取得也得益于广泛的国际合作与交流,他们在国际交流中的合作方式已从过去多为到国外著名的实验室做工作转变为吸引国外的科学家到国内实验室来工作。许多国外科学家,包括曾任国际地球物理与大地测量联合会国际地磁与空间物理专业委员会主席肯特·霍夫曼、美国地球物理学会地磁与古地磁专业委员会主席罗伯特·柯若两位美国科学家,均来到该古地磁实验室进行实验工作,这不仅促进了学术交流,而且为青年科研人员走向世界提供了舞台。   这一研究结果的新意可以概括为两方面:   1.从古地磁学研究角度讲,进一步完善了古地磁学实验技术、应用和研究思路,提供了一种“非常好的、清晰的”定年方法,是盆地定年方法的“新突破”。   2.从古人类演化来讲,在北纬40°地区发现100多万年前的人类活动踪迹,表明古人类仅凭简单的工具,已经能在气候多变的温带草原生存下来,足以证明他们已经具有很强的适应环境的能力。



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