江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

岩石|12亿年前，一块25万吨的巨石悄然落下

岩石|12亿年前，一块25万吨的巨石悄然落下
本文图片

这是苏格兰西北部克拉希托尔村（Clachtoll）的海岸悬崖俯瞰图 。 照片右侧的海岸边 ， 有一块古代巨石 ， 在房子前的小海滩上宛若一座小山 。
摄影：IAIN MASTERTON, ALAMY STOCK PHOTO
【岩石|12亿年前，一块25万吨的巨石悄然落下】撰文：MAYA WEI-HAAS
苏格兰西北部海岸 ， 狂风暴雨中 ， Zachary Killingback正在检查一块陷入泥坑的岩石 。 这可不是一块普通的石头：它重达25万吨 ， 长度超过一架大型喷气式客机 。 12亿年前 ， 它就这样斜着伫立在那里 ， 意味着它可能是迄今为止在陆地上发现的最古老的岩石 。
当时 ， 作为英国杜伦大学的硕士研究生 ， Killingback只是想知道这块巨石落下的几秒里 ， 究竟发生了什么 。 地球冷却到足以形成岩石后 ， 悬崖上的岩石开始纷纷脱落 ， 但在地质记录中 ， 却很少发现古代落石的迹象 。 苏格兰的这块巨石为我们提供了观察古代地球的新视角：这个时间没有动物 ， 没有植物 ， 甚至早于现代大陆形成 。
新的研究结果发表于《地质学》杂志 ， 科学家描述了这样的场景：巨石下降不到15米 ， 落入含水沉积物 ， 在冲击力的作用下 ， 岩石破裂 ， 泥浆注入裂缝 。 巨石原本所在的悬崖在侵蚀作用下消失了 ， 只剩下落石 。 每一块岩石都有自己的故事 ， 科学家的任务是利用地球上已知的诸多物理过程 ， 讲述这颗星球的过往 。
岩石|12亿年前，一块25万吨的巨石悄然落下
本文图片

“如果非常仔细地观察岩石 ， 我们会发现无数惊人的细节 ， 它们记录了一切 ， 非常美丽 ， ”内布拉斯加州立大学林肯分校的结构地质学家Cara Burberry说 。 她没有参与此次研究 。
地质学乐园
在苏格兰西北部 ， 蓝绿色的海水沿着海岸冲刷着小小的海滩石缝 ， 景色优美 。 起伏的地形记录了地球几十亿年的历史 ， 超级大陆形成又分裂 ， 河流湖泊水涨水落 。
“这就像英国人的地质学乐园 ， ”香港大学的地质学家Alex Webb说 。 他没有参与此次研究 。
好几代科学家曾来过这片古老的地方 ， 现在这里已成为大学生野外远足的热门去处 。 “如果不是因为新冠疫情 ， 今天我应该站在这些露出地面的岩层上 ， ”研究著者、杜伦大学的结构地质学家Bob Holdsworth说 。
在带领学生出游的一次旅行中 ， Holdsworth和同事注意到 ， 克拉希托尔村附近的一块岩石有些奇怪 。 这块巨石属于刘易斯片麻岩 ， 有30亿年的历史 ， 在形成过程中 ， 受到巨大的压力 ， 矿物质因此整齐地排列在被称为“叶状层”的堆积层里 。 在大部分区域里 ， 这些堆积层呈西北-东南走向 ， 但巨石的堆积层却旋转了90度 。
岩石|12亿年前，一块25万吨的巨石悄然落下
本文图片

画面前景里的这块巨石 ， 长度超过一架大型喷气式客机 。 照片摄于2010年 。
供图：RICHARD WALKER
Holdsworth和同事有一种预感 ， 旋转的岩层和岩石裂缝的其他奇怪特征 ， 可能是快速俯冲造成的 ， 但他们需要更多数据来证明这一点 。 于是 ， Killingback把这个难题当作了硕士论文的研究重点 。
收集线索
落石地点是Killingback本科时最喜欢的实地考察地 。 对于有点自闭的Killingback而言 ， 和同学们一起旅行是个不小的挑战 。
但克拉希托尔村之旅不一样 。 与其说 ， 是教授带着他们浏览地质景观 ， 不如说“是一种放松 。 ”“我很喜欢” ， Killingback说 。
2016年9月 ， 他为了硕士论文回到这里 ， 仔细绘制了巨石的结构 。 山上狂风呼啸 ， 暴雨倾盆 ， 但Killingback高效地完成了所有任务 ， 顺利赶回车里 ， 回顾笔记 ， 并计划下一步 。 即使是在车里 ， 他也能感受到风的威力 。 “每天晚上我都怀疑自己会被吹走 ， ”他说 。
旅程的最后一天 ， 现场到处都是来旅行的大学生 。 一群人在岩石上奔跑时 ， Killingback完成了任务 ， 回到实验室 ， 重建这颗星球上的远古一瞬 。
破坏性下坠
Killingback和同事描述的地质故事大致如下：约12亿年前 ， 在今天的苏格兰西北海岸 ， 一个盆地正在形成 。 当地的湖泊星罗棋布 ， 河流奔涌不息 ， 留下一层层乱石和红色沉积物 。 大地震悄然而至 ， 从陆地一直延续到盆地 ， 地面晃动 ， 巨石从悬崖上掉了下来 。 下落时略微扭动了一下 ， 导致内层与当地的其他岩石有90度的差别 。
岩石落下后 ， 顶部和底部都出现了裂缝 。 今天 ， 这些裂缝里满是红泥 ， 这些细微差别恰恰是坠落的证据 。 顶部裂缝中的沉积物有分层 ， 说明它们随着时间推移被逐渐冲刷进裂缝里 。 底部的则没有分层 ， 而是填满了更细的沉积物 ， 这意味着它们是在冲击力的作用下 ， 快速注入的 。 Burberry称之为落石的“铁证” 。
Killingback说 ， 岩石在撞击中曾滑动过 ， 巨石前方的一条大裂缝是证据之一 。 研究团队还把小岩心带回实验室 ， 测试需要多大的力才能把岩石分开 。 根据这个数字 ， 他们判断岩石落下的高度可能不到15米 。
“我们以前怎么没注意到？它很值得研究 ， ”英国朴茨茅斯大学的地质学家Catherine Mottram说：“我好几次坐在那块巨石8上吃午饭” 。 Mottram每年都会带着大学生到那里 ， 但没有参与此次研究 。
岩石的故事
对于Killingback而言 ， 最大的挑战在于把自己的想法转换成书面论文 ， 自闭症患者常常会遇到这个困难 。 “我基本上是通过图片来思考的 ， ”他说：“整个论文在我的脑海里 ， 就像无声的纪录片 。 ”
把脑海中的影片变成书面故事 ， Killingback用了两年时间 。 “我暗自希望有人能发明一种技术 ， 把U盘插进我的脑袋里 ， 直接下载所有东西 。 ”
Killingback有自己的应对策略 ， 包括向母亲解释研究的各个部分 ， 然后立即把这些话写下来 。 付出终有回报 ， 最终一项具有启发意义的研究诞生了 。
伦敦帝国理工学院的地质学家Christopher Jackson没有参与此次研究 ， 他说：“这是一个独一无二的机会 ， 让我们看到一个经常发生却少有岩石记录保存下来的过程 。 ”
地质学的部分乐趣在于像侦探一样工作 ， 从每一块岩石中辨别出线索 。 Webb说 ， 在Killingback的论文中 ， “寻找答案的乐趣就像剥茧抽丝” 。
（译者：Sky4）


    推荐阅读


    上一篇：新华网|大韩航空让七成员工休无薪假

    下一篇：特朗普|俄媒：特朗普以为中国会睁一只眼闭一只眼，这是在玩火