正文 第1章 千姿百態的岩石——學習篇(1)(1 / 3)

第一節岩石知識

對於我們人類來說,岩石並不陌生。當人類進化到新石器時代時,我們的祖先就開始用石頭作為生產生活的工具,與大自然作鬥爭,科研人員在考古中發現大量存在於那個時代的石器。由此可見,從新石器時代開始,人類就已經開始認識和利用岩石了。

岩石,是地球的重要組成部分。高山上有岩石,小河中也有岩石,在路旁我們也能看到岩石,岩石在地球上幾乎是無所不在。岩石是由礦物組成的,少數岩石隻由一種礦物組成,但大部分岩石都是由多種礦物聚集而成的。雖然我們看到的岩石是千奇百怪的,但它是地球饋贈給人類最精美的物品。

1.地球上最古老的岩石

地球上最古老的岩石是火成岩,這些岩石由於受到強烈的變質作用,已轉變為含綠泥石和角閃石的變質岩,因此我們稱之為綠岩。

1973年在西格陵蘭,發現了同位素年齡約38億年的花崗片麻岩。

1979年,測定南非波波林帶中部的片麻岩年齡約39億年左右。

在加拿大發現的阿卡斯卡片麻岩,是保存比較完好的古老地球表麵的一部分。通過放射方法測定,阿卡斯卡片麻岩有將近40億年的年齡,也說明某些大陸物質,在地球形成之後幾億年的時間裏,就已經存在了。

近來科學家在澳大利亞西南部,發現了一批最古老的岩石,根據其中所含的鋯石礦物晶體的同位素分析結果,表明它們的“年齡”約為43億~44億歲,是迄今地球上發現的最古老的岩石樣本,根據這一發現可以推斷,這些岩石形成時,地球上已經有了大陸和海洋。而地球的圈層分異,在距今44億年前,可能就已經完成了。

目前在中國境內發現的最古老岩石,是冀東地區的花崗片麻岩,其中包體的岩石年齡約為35億年。我們發射的“嫦娥一號”月球探測衛星,於2007年11月21日獲取了一幅危海與豐富海東部的月陸圖像,高差3000~4000米。月陸是月球上最古老的單元,形成年齡比地球上最古老的岩石(約38億年)和月海玄武岩(31億~39億年)都要老,多達42~43億年。

2.岩石與生命的起源

在前麵我們已經說過,冀東地區的花崗片麻岩,是目前中國發現的最古老的岩石,其中有些岩石的年齡約為35億年。澳大利亞微生物化石群發現於含層狀疊層石中,通常認為,疊層石是藍藻存在的依據。如果在35億年前就已經出現藍藻,則說明釋氧的光合作用早就開始了,這便引出一個問題:為什麼直到20億年前,大氣圈才積累自由氧呢?從35億年前到20億年前,中間相隔15億年之久,為什麼氧的積累如此緩慢?對於這一問題說法各不相同。例如近年來已經發現,疊層石也可能完全由光合細菌建造,或甚至由非光合細菌建造。

根據有關部門的統計,在澳大利亞、北美和南非3個不同大陸的11個地點,發現了太古宙疊層石,其年齡都在25億年以上。晚元古代,是地史上疊層石最繁盛的時期,其分布廣泛、形態多樣。

後來生物出現以後,疊層石驟然衰落。寒武紀至泥盆紀疊層石數量和分布範圍有限。泥盆紀以後,疊層石隻是殘存。現代海相疊層石,隻分布在澳大利亞、中美洲、中東等地的少數地區特殊環境中。

據天文學家估計,月球表麵濺落有8百萬噸的地球岩石碎片,采集和研究這些岩石碎片,極有可能為爭論已久的地球和生命起源之謎找到正確的答案。

據推算,地球表麵的岩石,不超過39億年曆史,而且經曆了風雨侵蝕和大陸漂移後,原先的岩石結構發生了巨大變化,這是造成對地球生命起源之爭無定論的原因之一。然而,月球上的情況卻大不一樣。自月球誕生以來,唯有行星“光顧”過,至今仍保持一片“淨土”。太陽係形成後,彗星和小行星撞擊地球、火星和金星的事件不斷發生。比如,發生在約29億年前的“晚近的重撞擊”隕石事件。