全球宏观经济数据 《宏观地球物理探索》--- 第四章 全球K-T界面分析



第四章 全球K-T界面分析

——(初步证明K-T事件)

 

1、K-T界面的高品位铱

在加勒比海地区的深海钻孔中发现铱含量超常,并与该地区的含微玻璃陨石的层位大致相当。在意大利比奥的几个白垩纪到第三纪的界面剖面上,也发现铱含量异常,高出一般地层中含量的30倍。在丹麦同样的层位里,高达80*10**-9 (即:80乘10的负9次方)以上,高出其背景值约几千倍。在法国巴黎盆地、西藏同类剖面上都发现铱含量超常,达40*10**-9 (即:40乘10的负9次方)。如此相似的剖面,全世界已发现40多处。

 

地质学家史密特在研究西班牙一处白垩纪与第三纪界面时,发现含有一种微球粒(一般直径为0.2~0.5毫米,最大者为1.3毫米),成份属甲长石。他认为,这是天体撞击事件发生后,高温可使物质熔化,然后在冷却中形成的掉落物。另一些微球粒是磁铁成份,其中含铱量也特别高。此种微球粒后来在其它类似剖面中亦有发现。

 

如此高含量的铱,究竟来自何方?科学家们从陨石身上找到答案。他们对7种球粒陨石共计64块标本,进行分析后显示,铱含量在330*10**-9~730*10**-9之间。可见,球粒陨石比沉积岩的背景值要高出3~4个数量级。也就是说,地球上某些特殊层位(例如白垩纪与第三纪界面上)的高含铱量,应该来自地球以外的天体,俗称天外来客。

 

2、墨西哥尤卡坦海滨陨石坑

1991年,一些地质科学家在距墨西哥尤卡坦海滨不远处发现了一处被淹没了的陨石坑,并认为其很可能是灾难性的K-T撞击发生处。因6500万年岁月沧桑造成的沉积物覆盖该陨石坑的精确尺寸难以确定。1993年9月,10位来自美国和墨西哥的科学家宣布了最新测量结果,认为该陨石坑宽300千米,比以前估计的要宽出120千米,导致该坑形成的小行星直径约16千米。当这颗小行星撞击地球时释放出约相当于2亿颗氢弹爆炸的能量。仿佛一起撞击还不够戏剧化似的。同年,法国某研究小组又有了新的发现。他们认为,在白垩纪末期,地球上至少出现过两起撞击。研究成员之一罗伯特.罗切亚说,天外来客是颗很大的小行星,也可能是颗彗星。该星球进入地球大气层时一分为二,主体部分轰然砸向尤卡坦地区,余体则坠入太平洋中部。

 

罗彻亚及其来自法国原子能委员会的同事从K-T沉积物,包括距日本动海岸约1900千米的太平洋底钻探出的沉积物中取样,作为支持其论点的证据。从太平洋底钻探出的试样中含有直径以微米计的尘粒。这些尘粒中含铁矿的细微晶体和铱元素。由于晶粒精致且几乎无损,科学家认为,这些尘粒不可能是空气流从尤卡坦地区携带来的。如果它们来自尤卡坦,严酷的空中漂浮会将其晶粒形状熔磨成圆形。罗彻亚说,相反,它们很可能来自某个陨石体,这个陨石体坠落在发现这些尘粒的方圆2000万平方千米海域的某处。该陨星在进入大气层时未来得及分裂破碎,主体撞击在尤卡坦一带,而余体撞击在太平洋底。

3、K-T沉积物中的烟灰

不论K-T撞击实际为多少起,对地球生物造成的后果都是灾难性的。1993年6月,两位研究人员宣布,他们发现了这种可怕后果的确切痕迹:一场大火曾经至少毁灭了25%的全球植物。这种全球性大火的假说是1986年首次由地球化学科学家且现在在美国伊利若斯州Wesleyan大学供职的温迪.沃尔巴克女士提出的。假说依据是她在全球许多地方的K-T沉积物中发现的烟灰。

 

4、有孔虫壳体中的碳12、碳13的比例

美国哈佛大学的琳达.伊万雷和罗斯.萨拉维茨所发现的全球大火灾,更微妙的证据存在于不平常的地方——被称为有孔虫壳体中含有碳同位素12和较稀有的碳13的比例做了考察。有孔虫生息在海洋深处并在其生长时从水中吸收碳元素。然而,由于仅能生息在照有阳光的浅海面的海藻多吸收的是碳12,故海洋浅表碳12耗量较大。因此,生息在较表层的有孔虫壳体对生息在海洋深处的有孔虫壳体来说,含的碳12要少些,含的碳13要多些。

 

两位科学家考察的大多数数据均符合这种情况。但是,紧接K-T界面且生息在海洋表层的有孔虫壳体的同位素比例却恰恰相反:相对生息于海洋深层的有孔虫壳体来说,其含的碳12要多些。这种情况表明,6500万年前,全球海洋表层突然间碳12含量猛增。

 

萨拉维茨认为,对这一现象的最可信的解释是全球出现了一次大火,而这场大火很可能是小行星撞击引起,而将陆地植物中含的约1250亿吨碳12释放到大气层中。数年后,这些元素溶入海洋表层并被有孔虫壳体吸收。萨拉维茨说:“如果您问需要烧毁多少植物才能使大气层中增加这么多碳12,答案是,得烧毁占当时地球生物总量的四分之一。”

 

5、K-T爆炸力

1908年6月30日晨,一场相当于1200万吨TNT炸药当量的大爆炸摧毁了距通古斯河不远的西伯利亚数百平方千米的森林区。尽管该爆炸威力相当于800颗投掷在广岛的原子弹,但仍不足K-T撞击爆炸力的千万分之一。一些更为离奇的解释则将通古斯大爆炸归于飞碟爆炸或物质陨石事件。

 

严谨的科学家早就注意到该地面没有撞击造成的陨石坑,故认为,摧毁力来自一颗距地面约800米的彗星爆炸,而且该天外来客不会是小行星。因为,小行星的密度要高于彗星,在大气层中完全汽化,总有一部分要坠落地面的。

现在美国白宫供事的星际学家克里斯托弗.奇巴对该观点持有异议。奇巴及同事对作用于彗星和小行星上的复杂的空气动态力学做了计算后得出结论,彗星只能在不会对地面造成危害的大气层高空爆炸。质量轻、含碳量高的小行星也是如此。相反,密实的、含铁量高的小行星则至少会部分完好并留下撞击陨石坑。然而,岩石般的,也就是最常见的一种小行星,会因密度恰当,造成通古斯地区那样的大爆炸。

 

奇巴是这样解释的:“该小行星方圆约一个足球场大,轰然穿透了大气层。一般石质小行星的运行速度为45马赫,故大气层来不及阻挡它。该小行星前端猛然扎下来,其尾部则因大气层来不及补充而几乎成为真空状,这样就使该星体产生了巨大的压力梯度差,而当压力超过其抗压强度时,该小行星就会碎裂开”。

 

奇巴说,当这颗小行星在距地面8千米高处爆炸时,会使周围空气温度上升到50000度C氏,产生类似爆炸的效应,是形成一球体超热气团并以超音速扩散。该球体的冲击波会摧毁和烧掉面积像纽约市那样大的森林区。

 

6、致命烟雾灭绝恐龙

据《参考消息》2000-12-21报道,[ 法新社旧金山2000年12月18日电 ] 国际研究人员昨天在这里召开的科学会议上公布了一项研究成果:恐龙灭绝的罪魁祸首也许是与现代空气污染类似的气体。

 

长久以来,人们一直认为,6500万年以前,一颗直径16公里的陨石撞入一片浅海,飞起的尘埃和岩屑在地球表面形成了一团巨大的粒子云,遮天闭日,恐龙于是灭绝了。

 

最近的计算机研究和实地调查表明,其实,这场发生在6500万年以前的撞击也许没有那么大的力量,岩屑形成的烟雾不至于使生命灭绝。

 

科学家们在美国地球物理学会召开的会议上提交了他们的研究成果。这项成果表明,陨石撞击地球后出现的矿物尘埃与地球大气层作用后产生了一种成分为硫磺酸和二氧化碳的致命烟雾。

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阿拉斯加大学的弗吉尔.夏普顿说:“一定是某种大气化学现象。撞击只有通过这种方式才能产生全球范围的影响。”

 

显而易见,通过科学家们对“K-T界面的高品位铱,墨西哥尤卡坦海滨陨石坑,K-T沉积物中的烟灰,有孔虫壳体中的碳12、碳13的比例,K-T爆炸力,致命烟雾灭绝恐龙 ”六大研究成果的汇集,已经清晰地初步证明,距今6500万年前的中生代末期,一颗小行星曾经入侵地球,并导致了地球地质地貌的天翻地覆的剧烈变化之历史事实。

 

 

 

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