滾滾長江東逝水。無數年來,長江奔流不息,孕育出燦爛的華夏文明。然而,長江的年齡到底有多大,卻是地質學的一個“世紀謎題”。中國南京師范大學地理科學學院鄭洪波教授領導的團隊在最新一期美國《國家科學院學報》上發表論文說,長江形成時間至少是在2300萬年前。
長江是中國第一大河,世界第三大河。對于長江的形成年齡和演化歷史,包括著名地質學家丁文江、李四光在內的許多中外科學家都進行過專門研究。鄭洪波教授表示,這里說的長江的“年齡”,是指從青藏高原奔流而下注入東海的“貫通東流”水系的形成年代。長江在貫通之前,可能由幾段構成,包括上游金沙江、中游川江、宜昌之下的下游等,它們各自流向不同的方向,注入不同的區域或者盆地。例如云南石鼓以上的金沙江上游就曾經可能南流入海。關于長江年齡的說法也非常多,有人認為長江形成于4500萬年至4000萬年前,而中國學術界普遍認為其形成于200萬年至100萬年前,爭論非常激烈。
鄭洪波教授領導的團隊采用比較先進和成熟的物源示蹤方法,研究長江中下游盆地沉積物的來源,從而判別長江上游的物質何時到達下游。“如果說上游的沉積物,從青藏高原、四川盆地順延而下能到達下游,這就表明長江貫通了,這就是簡單的物源示蹤。”
鄭洪波表示,團隊在南京六合發現了一種特殊的雨花石地層,幫助他們最終解開了長江年齡之謎。“我們在長江上游段找到了和南京雨花石地層中相同的小鋯石。這就證明了當年這些石頭順流而下,經過幾千公里的打磨漂到了南京。長江在此時東西貫通。”
那么,這種雨花石地層究竟有多古老?鄭洪波解釋說,在地質學研究中,礫石層的年代很難測定,但六合的雨花石地層有其特殊性,它們被玄武巖覆蓋著,玄武巖是由火山噴發而成的,可以通過放射性測年方法測出巖石的年齡。“這意味著,我們從玄武巖的年齡可以推算出雨花石地層的年齡。” 鄭洪波說,“南京六合桂子山、方山上的玄武巖距今大約2000萬年,從中推算雨花石地層的年齡,大致是2300多萬年,以此推算長江的年齡至少也是2300多萬歲。”