石頭“呼吸”的奧秘

在地球上有一種會(huì)“呼吸”的石頭，它們的出現(xiàn)讓萬(wàn)物從此變得生機(jī)勃勃，地質(zhì)學(xué)家甚至根據(jù)它們還推斷出了彼時(shí)地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的速度與現(xiàn)在的區(qū)別，它們就是大名鼎鼎的疊層石。讓我們一起揭開疊層石“呼吸”的奧秘。

萬(wàn)物因“石”而來(lái)

38億年前，地球一片荒蕪，沒有生命跡象?？諝庵袔缀鯖]有氧氣，還充滿著各種有毒的氣體。在距今約30億年的淺海里，開始出現(xiàn)一種低等的藻類生物，它們不斷分泌的物質(zhì)與水中捕獲的細(xì)小沙粒膠合在一起，逐漸形成了疊層石。

疊層石因縱剖面呈向上凸起的弧形或錐形疊層狀，如同扣放的一疊碗而得名。

形成疊層石的藍(lán)藻依靠光合作用不斷生長(zhǎng)，在此過程中釋放氧氣。隨著藻類植物的繁殖和蔓延，疊層石在全球海洋中大量出現(xiàn)，大量氧氣不斷破水而出，進(jìn)入大氣。此后，在藻類植物和其他多種植物的共同作用下，大氣中的氧含量才逐漸接近21%?？梢哉f(shuō)，疊層石生成的氧氣為此后的生物進(jìn)化掃清了大氣無(wú)氧的障礙，使地球逐漸演化成宜居的生命搖籃。正因如此，形成疊層石的藻類植物被認(rèn)為是地球能夠進(jìn)化出復(fù)雜生命的關(guān)鍵。

全身是“寶”的準(zhǔn)化石

陽(yáng)光可透射到的淺水區(qū)就是疊層石的“家”，疊層石遍布世界各地，不僅形態(tài)各異、高矮不一，“膚色”也各不相同。在陽(yáng)光強(qiáng)烈、無(wú)機(jī)物豐富的地方，或者藍(lán)藻數(shù)量較多的地方，疊層石的“膚色”更黑。而在藍(lán)藻數(shù)量少的地方，疊層石主要由泥沙組成，“膚色”偏白。疊層石的生長(zhǎng)速度隨海水中的碳酸鹽增多而加快，常出現(xiàn)錐形的“大個(gè)子”，反之則為矮墩墩的圓柱狀。在海水湍急的地方，疊層石的底部“傷痕”較多，形狀更怪異，而生活在風(fēng)平浪靜的海域的疊層石則長(zhǎng)得更加規(guī)整。

疊層石因?yàn)樯砩蠑y帶的信息，成為當(dāng)時(shí)地球演變故事的最好記錄者。疊層石通常由暗層及亮層兩種層理交替組成，暗層是藻類植物死亡后的“尸體”和分泌物，亮層是其他沉積物質(zhì)。紋層越細(xì)密，說(shuō)明環(huán)境變化得越頻繁，記錄到的信息越多。

根據(jù)疊層石白天生長(zhǎng)、晚上停止生長(zhǎng)的特性，可判別其生長(zhǎng)的“日”理；根據(jù)疊層石紋理每月大潮時(shí)生長(zhǎng)慢、低潮時(shí)生長(zhǎng)快的特性，可區(qū)分出“月”理；根據(jù)疊層石夏季生長(zhǎng)快、冬季生長(zhǎng)慢的特性，又可分辨出“年”理。通過不同時(shí)代疊層石顯微紋理統(tǒng)計(jì)，可計(jì)算出億萬(wàn)年前地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的周期。研究表明，20多億年前，地球平均每年有460多天，這也意味著，當(dāng)時(shí)地球自轉(zhuǎn)的速度較現(xiàn)在要快得多。

疊層石是地球上最古老的“準(zhǔn)化石”，在地質(zhì)學(xué)界常被用來(lái)劃分、對(duì)比某一地區(qū)的地層、生物，環(huán)境的演變及滅絕規(guī)律等，被海內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家推崇為“大地的史書”。

如今的疊層石上或許早已沒有了生命的存在，但這些促使地球萬(wàn)物生長(zhǎng)的勇者，依然用它們那滄桑的身軀向人們?cè)V說(shuō)著地球寒來(lái)暑往的故事。