沉积岩:古老的书页


文章出自:博物 2016年第02期 作者: 何全 

标签: 石头记   

自然博物馆里的化石、发电用的煤炭、盖房子用的石灰……都来自地层中的同一类岩石:沉积岩。相比上期介绍的“速成之作”岩浆岩,沉积岩需要大自然“慢工出细活”,花费漫长的时间才能形成。
新西兰著名的“薄饼岩”,由史前海洋里一层层的石灰岩、泥页岩交替沉积而成。较软的泥页岩层受侵蚀较多,凹陷进去,较硬的石灰岩层则受侵蚀较少、形成凸起,如同一张张“薄饼”或书页。

岩石诞生,水火之争

要说哪种古生物化石最著名,始祖鸟至少能排进前三。100多年来,人们先后发现了10具始祖鸟的化石标本,全部产自德国一个叫索伦霍芬的小镇。当地出产一种质地细腻的石灰岩,被人们开采去盖房子。有时候,矿工会发现一些像是动物、植物残骸的东西嵌在石灰岩里,引起了博物学家的注意。

在整个德国东部和南部,这类石灰岩都很常见。18世纪,有位地质学家维尔纳,考察它们之后提出了一个假说:在远古时期,曾经有一个原始大洋覆盖了全球表面。后来海水消退,沉淀下来的矿物质和各种碎屑就形成了岩石……

今天看来,这套“水成论”有点坐井观天—维尔纳一辈子没离开德意志老家,只考察当地的岩层,对其他地方的岩层不了解。在18、19世纪之交,地质学界掀起了一场关于岩石成因的“水火之争”。维尔纳的“水成论”虽流行一时,最终仍输给了英国人赫顿的“火成论”(参见《博物》2016年1月号)。如今我们知道,地球内部活动才是岩石诞生的主动力。不过“水成论”对于部分岩石而言是没有错的。比如维尔纳老家的石灰岩,它们的“前世”确实是史前海洋、河湖里的沉积物,属于岩石三大类中的沉积岩。

德国南部出产的石灰岩,质地细腻但容易碎裂,长期被开采作为建材。19世纪以来,古生物学家在这些石灰岩里发现了许多化石,包括著名的始祖鸟。
石灰岩

水与火,都归尘土

从字面理解,沉积岩就是水中的沉积物,积少成多“压”出来的岩石。然而实际上,水、火、风以及各种化学反应,都为沉积岩的形成发挥了作用。大致来分的话,可以把沉积岩分为碎屑岩、化学沉积岩、生物沉积岩(比如煤炭)等几大类。

责任编辑 / 董子凡 杨帅斌 

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