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地球古老山脈是如何形成的?科學家:海洋浮游生物是關鍵

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世界上有很多著名的山脈,或巍峨雄壯,或秀麗雋美,是自然景觀的重要組成部分,吸引人們去攀登,去旅遊,但極少人會去思考,這些山脈是如何形成的?英國阿伯丁大學研究人員的一項研究顯示,海洋最小的浮游生物在地球山脈的形成過程中發揮了至關重要的作用,研究結果發表於《通訊-地球與環境》。

地球古老山脈是如何形成的?科學家:海洋浮游生物是關鍵

雖然山脈的形成通常與構造板塊的碰撞導致巨大的岩石被推向天空有關,但研究人員考察了落基山脈、安第斯山脈、斯瓦爾巴群島、中歐、印度尼西亞和日本的山脈等20座山脈,在調研大量已經發表的關於山脈形成和海洋生物量沉積文獻的基礎上,發現海洋生物是形成山脈的關鍵。

地球古老山脈是如何形成的?科學家:海洋浮游生物是關鍵

研究表明,大約20-24億年前,由於海藻類植物的光合作用,使地球大氣中氧氣大幅升高,被稱為‘’大氧化事件‘’。隨著大氧化事件的發生,海洋生物激增,導致浮游生物爆炸性增加。當浮游生物死亡後沉入海底,向海底頁岩中添加了異常高濃度的有機碳,最終形成石墨。

地球古老山脈是如何形成的?科學家:海洋浮游生物是關鍵

海洋中高碳沉積的時間與山峰產生的時間高度一致。研究的20座山脈都含有高度濃縮的黑色頁岩,碳含量高於10%,有時甚至會高達20%以上。在蘇格蘭西北部哈里斯、泰裡和蓋爾洛克等地,都可以找到含有滑滑的石墨的古老山脈根部,而石墨正是來源於海洋生物。

地球古老山脈是如何形成的?科學家:海洋浮游生物是關鍵

石墨的潤滑作用使岩石更容易破碎形成板片狀,使它們能夠堆疊在一起形成山脈。研究人員認為,有機物質是造山帶中斷層岩石弱化的關鍵控制因素,正是高濃度的石墨碳使得地殼更容易變形。其實山脈的形成並不需要很多的生物碳,只要有少量石墨,構造板塊的邊緣在碰撞時即可彼此滑過。數十億年前海洋生物的異常激增為今天看到的山脈奠定了基礎,漂浮在海中的微小單細胞生物在創造地球地質結構方面發揮了關鍵作用。阿伯丁大學地質學家約翰·帕內爾表示,地球山脈形成的關鍵是生命,表明地球及其生物圈之間存在前所未有的密切相關。

很難想象,地球上最小的微生物,促成了古老山脈的成長。

參考文獻: Increased biomass and carbon burial 2 billion years ago triggered mountain building, John Parnell & Connor Brolly, Communications Earth & Environment, 2021, volume 2, 238。

責編:朱張航宇