2019年3月9日 星期六

《改寫地球史的25種石頭故事:人類如何破解地質學上的重大謎團》(下)

讀完《改寫地球史的25種石頭故事:人類如何破解地質學上的重大謎團》(The Story of The Earth in 25 Rocks:Tales of Important Geological Puzzles and the People Who Solved Them)唐納德.普羅泰羅(Donald R. Prothero) 著,甘錫安 譯。(下)

地殼拼圖。
25億年前,南美洲、非洲、澳洲、印度、南極洲,是拼湊在一塊的陸地。地質研究發現,這幾塊大陸的拼接處,在海底下方的古代岩塊,脈絡吻合,在陸上的岩石層序也相當類似。陸上冰河拖曳岩石在地面劃過的痕跡,在南非和美洲都曾發現,而且劃痕相當類似。另外,在各陸塊發現的化石種類,彼此也有脈絡可循。這些發現,都可以證明這幾塊大陸板塊原本是一整塊大陸。

海底地殼下方的地函,熔岩從海底裂谷冒出來,然後在海床上冷卻成為玄武岩,往兩側移動。這是ㄧ條長長連貫的裂谷,形成中洋脊,分布在各個大洋海底長達8萬公里。冰島是中洋脊升高形成的大島。海底滾動的玄武岩到達陸板塊邊緣,沒入地殼下方形成隱沒帶,並使得陸板塊每年有2.5公分的位移。

KPg界線(KPg boundary)。
地質學名詞,K是德文 Kreide 白堊,Pg是 Paleogene 古近紀,介於白堊紀和古近紀之間的界線,在世界各地許多露頭都有發現。露出地表的岩層,上層是古近紀的岩層,下層是白堊紀的岩層,上下層之間有一寬約10公分,含有大量銥元素的黏土層,這一黏土層就稱為KPg界線。

6萬6千年前,恐龍和大部分的物種滅絕,多年來,專家學者探究原因沒有定論,直到「KPg界線」被發現,對於這次大滅絕事件,才有一致性的看法。

地球形成之時,元素銥和鐵結合後,沒入地底,地表上只有微量的銥。專家發現,各個露頭上KPg 界線黏土層,銥含量都非常高,判斷這條黏土層是當時地球受到隕石撞擊後,產生的巨量落塵所造成,當然,這落塵含有大量來自隕石的元素銥。這事件造成恐龍和大部分物種滅絕,稱為白堊紀-古近紀滅絕事件。

撞擊的隕石坑位於墨西哥猶加敦半島,隱藏在地表下。隕石坑整體略呈橢圓形,平均直徑約有180公里,是地表最大的撞擊地形。

地中海曾經乾涸。
海洋盆地或潟湖,當原水蒸發一半以上,乾涸的區域會形成碳酸鹽礦物,例如方解石、文石、白雲石。原水繼續蒸發,乾涸的區域往內圍移動,當原水蒸發80%時,這區域會產生含石膏(硫酸鈣)之類的硫酸鹽礦物。當原水蒸發90%以上時,就會形成岩鹽(氯化鈉)、鉀鹽(氯化鉀)和各種形式的氯化鈣等鹽類。最後,海湖中央僅存的原水完全蒸發後,這些鹽類就會從高濃度的鹽水中沈澱出來。

1970年,海洋地質研究船格羅馬挑戰者號,探測地中海西部巴利阿里盆地,鑽探範圍從海底盆地邊坡到中央的海床岩層,分別採集到疊層石和白雲石、鹽和石膏層。這些採集岩層的分佈可以證明,550萬年前,地中海這個區域曾經完全乾涸。

令人驚訝的是,鑽探發現,鹽、石膏層和一般海洋沉積層交替出現,可見這區域海水乾涸,然後又淹沒反覆出現,從海底岩鹽的蘊藏量推算,至少乾涸50次。

由於地中海乾涸,法國隆河和非洲尼羅河注入地中海的河口三角洲,都必須下切到海床的深度,地質學家在隆河和尼羅河的地底下,都發現曾經因為下切作用,而形成低於海平面的大峽谷,尼羅河最深的峽谷在海平面下2500公尺。

位於各大洋海底的中洋脊。 
海底地殼下方的地函,熔岩從海底裂谷冒出來,然後在海床上冷卻成為玄武岩,往兩側移動。
白色平行的黏土層就是KPg界線。



地中海西部海底巴利阿里盆地,地底鑽探發現的岩層分佈圖。和下圖比對,就可以清楚知道方位。 
位於地中海西部的巴利阿里海。

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