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令人困惑的深海沉积物

在我国,大约有七分之一的土地是石灰岩。石灰岩被弱酸性水经过漫长岁月的溶蚀,从而形成溶岩地貌(旧称喀斯特地貌),其最壮观的有我国广西桂林的峰林,以及云南路南的石林。

据说,石灰岩的90%是由海洋中的有孔虫、放射虫、硅藻等浮游生物的遗骸(石灰质硬壳)沉积而成的。不过,其沉积速度相当慢,1000年只沉积10毫米左右。桂林峰林的石灰岩层厚达3000至5000米,其沉积时间大约花掉2亿年。其后,由于地壳变动慢慢隆起成陆地,又经过大自然千百万年的“雕刻”,从而形成当今的奇峰异洞。

浮游生物的遗骸的沉积速度虽然极慢,但它对古气候的研究却非常有用。因为从深海钻探得到的岩芯中的浮游生物的化石中,能够明白从海底诞生时,直到现在的地球的气候变化。而其中的某些信息,足给古地磁的研究提供了贵重的信息。即从沉积物中发现在过去的4000万年之间,地球磁极至少发生过140多次的逆转(地球南北磁极互换,其原因是个迷)。

近些年来,在古生物学家的研究中,发现“生物事件”(某一生物群的突然灭绝或出现)与地球磁极的逆转有着不可思议的关系。例如,已经证实有孔虫在过去的450万年间,灭绝8种,其中7种是在靠近地球磁场逆转期间发生的。同样现象也在放射虫中被发现。那么,地球磁极逆转和生物事件有什么关系呢?

若根据现在被认为是最有力的假说,原因是不断降落到地球上的宇宙射线量的增加。一般认为,在磁极发生逆转时,地磁强度变成接近零的状态下,包围地球的磁屏蔽层——磁圈变得极弱,来自宇宙空间的射线不断大量降落在洋面上,从而使大量的浮游生物灭绝。由于90%的海洋生物生栖息在浅海,如果浮游生物消失,把它们当食物的其他生物也无法生存而消失,从而引起食物链的大变异。

浮游生物还与地球温暖化有微妙的关系。即浮游生物能起到固定二氧化碳的作用。因为二氧化碳与钙能形成石灰石。因此,地球上约90%的二氧化碳被作为石灰石固定下来。如果浮游生物全部死亡,那固定二氧化碳的系统可能崩溃,大气中的二氧化碳浓度将上升,从而引起地球的温暖化。

现在,已经发现地球磁场有年年不断变弱的倾向——2000年前是现在的1.5倍。如果照此下去,大约1300年后,地球磁场有消失的可能性。可是,我们人类的诞生只是3—4万年的事,对磁场的消失没有经验,不知道它对人类及生物会带来什么影响?但从深海长眠的沉积物中,也许记录着这样的信息吧。 








 
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