永恒的无常:或者,化石是如何形成的?

想象一下天气变成石头...

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


地质学可能不如量子物理学那样离奇,但它也有其奇妙之处。

有很多奇怪的事情可以选择,但我要告诉你什么让我感到震撼:看到我们通常认为短暂的事物永远保存在石头中。

Image shows a slab of red sandstone, propped up against a sandstone cliff, surrounded by dead branches. The sandstone bears distinct ripple marks, looking like a piece of riverbed raised up.
莫恩科皮组的波纹。图片来源:丹尼尔·梅耶  (CC BY-SA 2.5)
 


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两亿四千万年前,波浪在柔软的沙子和淤泥中留下了波纹。水流不断地作用和改造这些沉积物,你可能会认为如此短暂的东西会在古代泥滩和河床变成石头之前很久就被抹去。但这一次,其他沉积物席卷而来,将波纹完全掩埋。它们在覆盖物下静静地躺了几亿年,随着岁月的流逝,造山运动抬升了高原,时间将古老的泥土变成了岩石,侵蚀磨损了覆盖物。现在我们身处沙漠之中,看着更湿润日子的回响。

对不起,但这真是他妈的奇怪

乌帕基国家纪念碑周围走走,你会在莫恩科皮组的红色砂岩中看到古老的波纹。

Image shows a slab of red sandstone with ripple marks. It's partially covered in pebbles, and cracked in several places.
波纹,莫恩科皮组,乌帕基国家纪念碑。图片来源:达娜·亨特
 

岩石中的波痕告诉地质学家关于它们形成地点和方式的各种信息:是由风还是水形成,风或水流的方向,以及早已消失的环境是什么样的。只是小小的波纹,世界上最普通的东西,突然变得非凡。

而且它变得更奇怪了。

Image shows a reddish-pink sandstone boulder jumbled in with other assorted boulders. The edges of it show a crazed impression of mud cracks.
泥裂,未识别的沉积岩,华盛顿州里士满海滩。图片来源:达娜·亨特
 

在我长大的地方,亚利桑那州北部,我们看到了很多泥裂。关于它们的事情是,它们从不持久。我们会遇到暴雨(在亚利桑那州,下雨时,通常是倾盆大雨)。然后又会变得干燥(在亚利桑那州,当它变得干燥时,它会变得非常干燥)。然后,几天后,硬化的泥土又变回普通的泥土,被风吹过,可能还有更多的水,以及可能相当多的生物,都很好很软,看不到裂缝。它们没有持续下去。

所以,当我得知有时,如果泥裂被一层漂亮的沙子或淤泥覆盖,它们有时可以永远持续下去时,我感到非常惊讶。

Image shows a red sandstone boulder on a sandy beach. The mudcracks are filled in with a lighter, sandier rock.
另一组泥裂,未识别的沉积岩,华盛顿州里士满海滩。图片来源:达娜·亨特
 

如果覆盖泥裂的沉积物与泥裂形成的沉积物略有不同,你会得到一些非常强烈的对比。

泥裂清楚地表明这些沉积岩形成的地方经历了干湿循环。(我希望这些能告诉我们更多,但它们是在从其背景中剥离出来的巨石中,所以我一点也不知道它们来自哪个地层。但是,如果你去西雅图的里士满海滩,稍微沿着海滩走到铁轨弯曲的地方,仔细看看那些严重不合时宜的淡紫色岩石,它们支撑着铁路路基。)

而且它变得更奇怪了。而且更像蠕虫了。

Image shows a slab of red sandstone sitting on a rounded boulder of white limestone. The sandstone has fat tubes running through it in all directions.
洞穴铸型,莫恩科皮组,陨石坑。图片来源:达娜·亨特
 

这些小玩意是洞穴铸型。一些有进取心的动物在很久以前就蠕动着钻进了沉积物中,当时莫恩科皮组还没有意识到它的命运。然后,某种东西,也许是一场洪水,将大量的泥土和沙子冲进了可怜的动物的家中,形成了一个铸型。与地层中的一些相比,这些动物的生活稍微刺激一些。它们不仅在数百万年中被抬升了数千英尺并变成了石头,而且大约在五万年前,一块巨大的铁镍块从太空坠落,像沙拉一样将它们抛来抛去。真是激动人心的时刻。

但这并不是我见过的最令人震惊、改变世界观、最奇怪的事情。这就是

Image shows a white piece of sandstone dotted with pits caused by a long-ago rain shower.
霍顿布拉夫组中的化石雨滴印痕。图片来源:瑞格尔,M.C. (CC BY-SA 3.0)
 

雨滴。他妈的化石雨滴。你能想到有什么比雨滴更不可能在数百万年和谁知道的侵蚀变迁中幸存下来的吗?如此精致的东西,如此微小的东西,对很久以前短暂阵雨的记忆,竟然活下来讲述了这个故事。

好吧,我个人没有见过类似的东西。克里斯·罗文见过。我在亚利桑那州周围的各种地层中见过类似的结构,但没有意识到我看到的是什么。以为这只是一些奇怪的风化作用。嗯,在某种程度上,是的。但天气发生在数百万年前,当时雨水落在泥滩的光滑表面上,或者沙丘的移动沙子上。

我的朋友们,地质学是奇怪而奇妙的。

 

(本文的早期版本最初发表在En Tequila Es Verdad

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