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播报文章
2022-03-13 21:19 关注 今天我们再来扮演一把侦探，去侦破一个让很多地质学家感到困惑的问题，为啥地球少了11亿年的记录呢?一个世纪以前，北美的原住民霍皮族一代代口耳相传着这么一段历史，霍皮人的文明已经经历了四个世界，第一个世界叫托克佩拉(Tokpela)，毁于天火之灾，第二个世界叫托普卡(Topka)毁于冰灾，第三个世界叫卡斯卡拉(Kasskara)，毁于史前文明之间的超级战争，第四个世界就是我们当前这个世界。
说到这里，您会认为我们今天是要讲霍皮人的故事吗?其实不是，但是它包含着我们今天故事的答案，会放在后面来揭晓，我们还是先来讲今天的故事。 1869年，地质学家鲍威尔率领着一个十人的团队来到大峡谷探险。探险队进入大峡谷以后不久，芝加哥论坛报就发了条头条新闻，说鲍威尔团队在峡谷遇难，全军覆没，无一生还。大家都扼腕叹息，那是因为鲍威尔被称之为独臂侠客，是一个传奇人物。他在内战当中失去了右臂，但却是最勇猛的探险家。大伙儿都很佩服，他带领团队在美国中西部勘探地貌，拿到了当时所有地质学家都没有的第一手资料。这一次遇难实在是让大家太惋惜了。谁知道三个月以后，披着长发的鲍威尔突然就出现在了公众面前，原来遇难事件只是一个乌龙，媒体误报了，鲍威尔和他的团队都安然无恙，大家就都松了一口气。
但是完成了探险的鲍威尔却不那么兴奋。他看上去很困惑，那是因为探险过程中遇到了一个他百思不得其解的难题。这不仅是他个人的困惑，其实也是150多年后的今天，全体地质学家的困惑，让我们把时间调回到1869年的七月。
奥威尔这时正站在科罗拉多河畔，他抬头向上查看高耸入云的断崖，他看到了一大片坚硬的结晶岩石，这些岩石大多数是花岗岩和片岩，他们沿着垂直方向排列。鲍威尔发现，在这些结晶岩层的上面，一层是305米厚的红色砂岩带。这些砂岩看上去没有什么异常，和其他地方的砂岩一样，是一层层水平叠加起来的。鲍威尔就这么搭了一眼儿，作为地质学家的直觉就告诉他，这个岩层不太正常，他就和他的团队开始动手测量这个结晶岩层的厚度，量着量着，他就知道哪儿不对劲了。因为按照估计，这一部分岩石本应该有三公里厚，但实际测量以后发现只有150米，少了整整2000多米，这是什么意思呢?这就要解释一个地质学的知识，地层学有四个基本原则，叫做叠加、原水平性、横向连续性、交叉和切割关系。听起来呢是高深莫测，但是可以用下面这句大白话来解释。 构成地球表面，也就是地壳部分的岩石是一层层叠加起来的，而且年代紧紧相连，就像树木的年轮一样，一层压着一层。老的岩层在下面。年轻的岩层在上面，纪年本应该是非常清晰，但是科罗拉多的岩层却非常奇怪。鲍威尔判断下面的结晶岩层比上面的红色砂岩层远远古老。但问题就是出在远远古老的远远这两个字上。因为这2层之间缺少了2000多米本应该有的岩层，按理说应该有一段年龄居于底层和表层之间的岩层，可是实际上没有，就像地球历史的记忆凭空丢失了一大块儿。鲍威尔就很困惑了，难道这种本该有的岩层凭空消失，地球失忆的现象只有北美大峡谷才有吗?经过查阅资料，他发现其实早在18世纪就有人发现了这个现象了。
现代地质学之父英国人詹姆斯赫顿在英国海岸的悬崖上也发现了类似的现象，于是他提出了赫顿不整合这个名词来解释这个现象。简单的说就是岩层沉积物在正常的地质进程当中出现了断裂，新旧两个叠加在一起的岩层把正常的分层给搞混了，于是岩石的年龄就出现了反常的差别。因为千百万年的地质运动，它肯定不是一个匀速的按部就班的过程，存在着很多随机和偶发事件，这个地方呈现下去了，那个地方隆起了新的山脉，就会出现把岩层搞混乱的状况。这个理论虽然能够部分的解答鲍威尔的困惑，但是他还太粗，有很多具体困惑还是解释不了。
因为在鲍威尔看来，大峡谷悬崖上的两种岩层年龄跨度太大了，到底有多大呢?他不清楚，因为在他那个年代，对岩石的种类和年代划分还不是很成熟。但以鲍威尔的经验，差距肯定不小，就像一个人由十岁蹭的，一下就冒到了40岁，中间过程全都没有。鲍威尔只能借用赫顿的概念，给这个怪现象取了个名字，叫做地层大角度不整合，就把问题留给后人解决了。 100多年过去了，20世纪的地质学家们已经能够用放射性元素定年法来判定岩石的年龄。他们发现，鲍威尔的推测没有错，他观察到的结晶岩石的确很古老，这部分最年轻的也差不多有17亿岁，而这种红色砂岩层却很年轻，这部分最古老的也只有5.5亿岁，17 :5.5，也就是说中间差了。十多亿年的岩层没有。更让地质学家们抓狂的是，这种大尺度的不整合现象不只存在于大峡谷，而是遍布全球。于是，现代地质学家提出了各种假说来解释鲍威尔留下的这个疑问。
比较流行的有这么三种，第一，雪球说，第二，超级大陆死亡说，第三，多次事件的综合效应说。先来看第一种雪球说，这个假说成立的前提是地球在某一个时期是一个遍布了冰川的大雪球，地质学家们假想当时的冰川可以分成两种，一种叫湿冰川，是会流动的，另外一种叫冷冰川是不动的。湿冰川在流动过程中由于重力的作用会啃食地面，就像一把巨大的梨把地面翻开一样，形成深谷和峡湾，像阿拉斯加海岸线这种地貌。
2018年达特茅斯学院的凯勒教授所领导的研究小组认为雪球说是有可能成立的，因为从7.17亿年前到5.8亿年前，称之为前寒武纪大冰期，这个时代的湿冰川是有能力把地表给切开，把三千米到五千米厚的岩石层都给搬走。所以这种雪球模型看起来好像可以解释地球失忆，本该有的岩层却找不到了这种现象。但是这里有一个问题，我们前面讲到了，新的砂岩层所形成的最古老年代也是5.5亿年前，可是在5.8亿年前，雪球搬运就结束了，这中间还有3000多万年的岩层空白，那没有冰川大挪移的这3000多万年的岩层去哪儿了呢?这个大坑雪球假说就填不上了。那我们再来看第二种假说，超级大陆死亡说。
这个理论假设在10亿年前，地球上有一个叫罗迪尼亚的超级大陆，它包括了几乎现在地球上所有的大陆板块。根据现在的研究发现，来自地球内部的大部分热能是通过海床上的山脉释放出来的，也叫海洋山脊。
如果只存在一个超级大陆呢?海洋山脊就很少，地球内部的热量要释放出来就很困难。于是这个罗迪尼亚超级大陆就像坐在了一个烧得很旺的火炉上。于是在热量的不断冲击下，地壳就开始抬升，有的地方可以升高六至八公里，这就是造山运动了。然后超级大陆开始断裂，大约在距今7.5亿年前，彻底分裂成了极大板块儿。地壳在快速抬升的过程中就抹掉了11年的岩层记录。最大的一个坑就是地球是否真的存在过这样一个超级大陆呢? 现有的地质考古还不提供这方面的证据，那就有第三种假说了。多次事件综合效应说，这其实是假说一和假说二两者的合体，是冰川和板块运动交替作用造成的，冰川往下扒，板块运动往上抬，就把某些岩层给抠没了。这三个假说脑洞就算再大，他们都是把地球内部的力量作为成因，而且都持剑辩论的观点，就是认为在亿万年的地质历史当中，逐渐逐渐形成了这种地球诗意的奇怪现象，所以呢，他们都可以算成是一类观点，有另外一类观点和它相对。
那就是灾变论。这是一种非主流观点，认为怪事是在一夜之间发生的，由某种突如其来的力量造成的。请注意，这个一夜之间还不是以地质年龄为尺度，如果以亿万年为尺度的一夜之间，可能也有几十万年。而这里所说的一夜之间，还真的就是通常所理解的一夜之间。 回到我们开头所提到的霍皮长老所讲的故事，我们来聊一下远古战争造成岩层断裂这个脑洞。北美霍皮族关于第二世界的毁灭有这么一段传说，有两个统治宇宙的神分别是阿霍和阿托，他们卷入了一场内战，争夺对世界的控制权。这场战争是打得昏天黑地，后果也很严重，严重到地球的旋转都发生了混乱，原本温暖的大陆被甩入了无人的冰寒地区，一切都被封冻了，山脉沉入海底，海水蔓延到陆地，所有的人类都不得不钻入地下避难。战争结束以后，管理地球两极的神才把两级稳定下来，解除了地表封冻的状态，避难的霍皮人才从地下涌出来，开启第三世界的文明。其实关于这场远古战争。 在中国的古书当中也有踪迹。我们在中国奇书山海经记录一场毁天灭地的远古战争。这场战争被记录在山海经和淮南子里面，说的是共工氏和颛顼帝之间的大战。大战的结局是以这样一句话来总结的，天柱折、地维绝，天倾西北、故日月星辰移焉、地不满东南、故水烙尘埃归焉。天倾西北，就是人们感到星辰整体上向西北方向移动，而地不满东南是指洪水突然而至，淹没了东南方的陆地，这是地球环境短时间有可能是刹那之间发生整体灾变的写照。共工与颛顼之战和霍皮人的传说不谋而合，关于星辰的整体位移，其实是人们脚下的地壳发生整体移动的表现。 如果你此时正徜徉在湖北武汉，仰望星空。思绪飞扬，突然脚下的大地像滑板一样，咻的一下，长轱辘滑跑了你所站立的位置，从今天的武汉跑到了福建厦门的位置，你就会觉得是星星长腿跑掉了，从现在的位置整体向西北方位挪动了。为了便于理解，我们这儿还是得先解释一个理论，叫做极移理论。
这个理论是美国的哈普古德教授在上个世纪60年代提出来的，他经过研究认为，大约在五至6万年前，地壳曾经整体移位过北极，从挪威海转移到了现在的加拿大哈德逊湾。简单的说，就是地壳作为一个整体完整的这么一个外壳，它相对于地球的内部结构发生了一段距离上的移动，天倾西北，日月星辰移焉。正是对于这次极移现象的描述。打一个简单的比方，我们的地球是一个橘子，而不是苹果，苹果皮是和果肉长在一起，而橘子呢?皮是皮，嚷是嚷，是两个体系，皮和囊彼此是分离的。地球也是这样，地壳就是橘子皮，地壳以下的内部结构就是橘子嚷。橘子皮通过一些细细的纤维和果然相联系。地球也有类似的结构，这个超级大的橘子，它在不停的旋转。当一个强大的外力破坏了部分的纤维连接之后，这个橘子皮就会相对于桔子嚷发生一个整体的移动，这个壳就连得不那么紧了，它就松掉跑掉了，但是他不会跑出太远，因为他会被剩下的纤维给拽住。当地壳的位置向东南方向整体移动的时候，地上的人们就会感觉到天空的星辰向西北方向移动了。当然在极移的过程中，地壳他不可能像橘子皮一样是整整齐齐的，地壳的材质也不会像橘子皮这样均匀。
板块在快速移动的过程中，会因为物质密度不同等等原因有不同的移动速度，那这样各个地壳板块之间就会相互挤压和碰撞，那在这个过程中，岩层就会产生错位，可能有些地方的岩层就会被推走，而另一些地方的岩层甚至被彻底压碎不复存在了。当即停止地壳稳定下来的时候，构成地壳的岩层已经发生了重新配置。那些错位的部分，被压碎消失了的部分，就是后来让地质学家们百思不得其解的地球失忆失去了的记录。 更要命的是，极移还不止发生过一次。哈普古德教授推测极有四次，分别发生在13万年前、8万年前、6万年前和1.2至2万年前。共工打仗所引发的基因可以推测发生在6万年前，而导致猛犸象灭绝的极移很可能发生在1.2至2万年前，是最近的一次。总结一下，这个脑洞所说的是远古发生超级大战，导致地壳整体位移，就是极移同时催生了大洪水等等灾难，最终是造成了我们今天看到的这种岩层大角度不整合。 |
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