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被壓扁的沙子

由 央廣網 發表于 運動2022-04-05
簡介那麼,你可能會說在斯石英出現的地方肯定發生過撞擊,而且肯定沒有發生過火山活動

沉積物薄層的薄怎麼讀

在過去的9年裡,科學家們一直對6500萬年前恐龍滅絕的一個新觀點爭論不休,這個問題最終也許會得到解決。

1980年,曾經有報道說,在一個6500萬年前形成的沉積物薄層中,發現了稀有金屬銥,它的含量異常豐富。一些人認為,這可能是一個巨大的小行星或彗星撞擊地球的結果。這種撞擊也許深入到了地殼內部,引起火山噴發,造成大火和潮汐大浪,許多塵埃進入了平流層中,結果造成在很長一段時間內陽光無法抵達地球表面。這也許是導致包括所有恐龍在內的許多地球生物滅絕的原因。

毫無疑問,6500萬年前地球上曾經有過一次“大滅絕”,發生過一次“大劫難”。然而,並不是所有的科學家都認為這是由巨大撞擊引起的。例如,1987年就有人指出,如果地球突然經歷了一個火山爆發期,許多火山大致同時噴發,那麼也能造成一個足以使生物大量滅絕的巨大災難。

因此,目前存在兩種對立的理論,即“撞擊說”和“火山說”。

這不僅僅是一個學術問題,因為我們將來也許還會遇到這樣或那樣的大災難(萬一哪天某個星體要撞擊地球,我們也許會知道如何來避免這種撞擊)。我們需要儘可能多地瞭解這種事件所產生的影響,希望將來一旦面臨這種事件,我們可以採取某種應急措施。

為此,科學家們一直都在努力尋找證據來驗證這兩種理論。

1961年,一位名叫S。M。斯季紹夫的蘇聯科學家發現,如果二氧化矽(即非常純的沙子)處於超高壓的狀態,那麼它的原子相距很近,從而變得極為緻密。一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。這種被壓扁的沙子因此被稱為“斯石英”。

斯石英並不十分穩定,原子之間靠得太近以至於它們又出現相互排斥的趨勢,最後又變為普通沙子。然而,由於原子之間結合得極為緻密,所以這種反彈變化進行得非常緩慢,從而使斯石英可保持數百萬年。

金剛石的形成與此相同。金剛石中的碳原子被擠壓得異常緊密,它們同樣存在一個向外擴散並且恢復為普通碳的趨勢。在通常條件下,這也需要數百萬年。

如果你把溫度升得足夠高,就可使這種變化加快。增溫可以增加原子的能量,使它們之間能夠相互分離,返回到原始狀態。因此,如果在850°C的溫度下把斯石英加熱30分鐘,它將變為普通沙子。(你也可以在真空中對金剛石加熱,從而把它恢復到原始碳的狀態,但誰願意這樣做呢?)

斯石英可以在實驗室裡製造,但它們在自然界中存在嗎?回答是肯定的。然而它們只出現在沙子被強烈擠壓的地方。

在一些地方已經發現了斯石英,而且有證據顯示,這些地區曾經受到巨大隕石的撞擊。撞擊所產生的巨大壓力形成了斯石英。另外,在進行過原子彈爆炸實驗的場地也發現了斯石英,它是由膨脹火球的巨大壓力形成的。

似乎可以肯定地說,斯石英也應該出現在壓力極高的地殼深處。在這種情況下,它可透過火山噴發被攜帶到地表。然而,噴發溫度極高,岩石會被熔化,所以任何由火山攜帶而來的斯石英都被轉化為普通的二氧化矽。事實上,在火山活動地區至今沒有發現過斯石英。

那麼,你可能會說在斯石英出現的地方肯定發生過撞擊,而且肯定沒有發生過火山活動。

亞利桑那大學的麥克霍恩和幾位合作者研究了新墨西哥州拉頓地區的岩層。岩層的年齡為6500萬年,因此可以追溯到恐龍滅絕的年代。

他們在1989年3月1日宣佈,利用測試固體物質中的原子排列的現代技術,即核磁共振和X光衍射,他們確實檢測到了在斯石英中存在的一種原子排列。

這種情況顯示,在6500萬年以前曾有一次巨大的撞擊並形成了數噸重的斯石英。這些斯石英在沉降之前曾被濺到了平流層中。那麼,造成恐龍滅絕的原因不是火山活動,而應該是撞擊。

人民教育出版社

2017年12月第1版

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