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词条 KT界线
释义

是指介于白垩纪(Cretaceous Period简写为K)与紧临较年轻的第三纪(Tertiary Period简写为T) 界线,在五大灭绝事件中,属最靠近现代的一个。

KT界线

意指在白垩纪最末期的生物种比例逐渐递减,越近KT 界线时物种消逝越达高峰,在这界线之后有许多生物即遭灭绝。

The K-T 界线

是介于白垩纪和第三纪之间的界线,大约出现在六千五百万年前 ( K代表希腊文的 kreta ,是白垩的意思)。这段期间发生大规模的绝种,包括最后的恐龙和其它的动物族群,都遭受灭绝的命运。

白垩纪与第三纪岩石的界线称为KT界线

这个界线由薄薄一层的细致黏土构成,至今还没有人知道这层泥土代表什么。但是界线两边的浮游生物化石、地球化学证据都指出,白垩纪末期与第三季开始前有五十万年的间隔。

恐龙之死

长期以来,科学家们一直认为他们知道造成恐龙灭绝的原因。6500万年前,灾难从天而降。一颗直径 10公里的陨星撞击墨西哥尤卡坦半岛,造成了世界范围的森林大火,引发数千米的海啸,尘埃遮蔽太阳长达数月甚至数年。恐龙在这场飞来横祸中被炸死、烧死、冻死。

然而,现在有一部分科学家宣称,他们已经掌握了越来越多的证据,证实“陨石撞击”理论可能是错误的。

完美的理论

在世界各地的矿山和露头,都可找到 6500万年前形成的岩石。在这一岩层之下存在大量恐龙化石,在其之上却找不到一副恐龙骨架。这一岩层被称为 KT分界线。

1979年,科学家在 KT分界线中发现岩层中铱含量是正常水平的 1万多倍。如此密度的铱元素通常来源于太空。科学家认为,有一颗直径约 10公里的小行星或彗星,在岩石形成的时期撞击了地球,并推断撞击引发的大火球相当于 100亿颗广岛原子弹爆炸。荷兰理论物理学家扬·施密特在 KT分界线内发现一些岩石小球。它们证明撞击造成的火球使数十亿吨岩石蒸发,在外太空蒸气浓缩成小球粒掉回地球。接着,科学家又在 KT边界线内岩层中发现了另一线索——大量的煤烟,表明撞击引发全球范围森林大火。撞击还可能引发可怕的酸雨。火球释放的化学物质把水变成像电瓶水——致命的酸液,几乎可以杀死地球上的一切生物,包括恐龙。最后一条证据是蕨类植物孢子化石的聚集——每当环境灾难造成其他植物毁灭时,它们便大量繁殖。

越接近陨坑的小球粒岩层越厚。

加拿大宇宙化学家阿兰·希尔德布兰德发现,北美洲 KT分界线的平均厚度自北向南从 1厘米增加到大约 0.5米。最终他在墨西哥尤卡坦半岛上的 Chicxulub村发现了一个直径大约 180公里的陨坑。这很可能就是杀死恐龙的小行星留下的陨坑。

现在,撞击理论似乎完整了。

遗憾的是,陨坑被埋藏在地下 1公里,从表面看不到任何痕迹。扬·施密特只好在墨西哥到处寻找与陨坑同年代的露头,希望从中发现撞击留下的其他秘密。最后,他发现了一个巨大的露头,其年龄与 Chicxulub陨坑完全一样。陨星撞击的完整历史终于可以从中解读了。通常小球粒层和富含铱元素的岩层是紧靠在一起的,这次施密特却在两个岩层中间发现了大量砂岩。砂岩通常存在于海岸边。但在 6500万年前,这一整片区域都淹没在深海中,因此砂岩不该在此出现。在施密特看来,唯一的解释是陨星撞击地球还造成了另一场灾难——一次史无前例的海啸,以每小时数百公里的速度前进,高达数千米,把海岸上的沙卷入海床。当海平面降低后,已变成砂岩的沙子被暴露出来。根据施密特的理论,这一切都在很短时间内发生。陨星撞击地球几分钟后,熔化的陨坑岩石蒸发变成小球粒返回地表,掉入海床。几小时后,巨大的海啸袭来,把岸上的泥沙卷到海床上,最后才轮到铱元素层的形成,由于铱的颗粒细小,需要几天甚至几周才会在海床上安定下来。

尴尬的发现

加入海啸沉淀过程之后,撞击理论似乎完整无缺了。它横扫科学界,征服了大众的想象。但这一切是在格塔·凯勒尴尬的发现之前。凯勒和同事斯丁尼斯贝克来到墨西哥,检查了同一地区的 50多个露头。每一处都发现了施密特描述的砂岩岩层。但海啸沉淀说法仍然无法让凯勒信服。

第一个尴尬的细节就是砂岩中的古生物化石。在砂岩的底层分布大量蠕虫,而在砂岩顶部则是螃蟹的殖民地。这两层是在不同时期,而不是像施密特所说在几天或几周的短时间内形成。

第二个尴尬的事实是,砂岩中分布着多泥的水成岩,这些岩石形成时间相当长。它们主要由细沙构成。细沙在海床上堆积的速度非常缓慢。

在露头底部,他们发现了第三个尴尬的事实——一层石灰岩。石灰岩遇酸产生剧烈反应,它同样需要相当长的时间才能形成。

最后,凯勒和斯丁尼斯贝克发现了所有事实中最尴尬的一个。它位于露头之下 6米,是另一层小球粒层。化学分析显示,这些陨星残骸与上面的 KT层一样只能来源于 Chicxulub陨坑。这些小球粒位于从前发现的小球粒层之下 8米,这意味着整个岩石形成理论和恐龙灭绝理论的改写。时间是其中的关键因素。在 Chicxulub撞击几分钟后,小球粒在海床上安定下来,它们是刚刚被凯勒博士发现的小球粒。在此之上是一个正常的堆积层—— 8米厚的泥沙堆积。根据凯勒计算,可能花掉了 27万年的时间后形成石灰岩层,这需要数千年时间形成。再之后才出现了砂岩。再之后是细沙层,可能需要几百年时间形成。最后经过蠕虫层之后才是铱元素层,这一层形成的时间恰好与恐龙灭绝期吻合。但是凯勒推算,这时距离 Chicxulub撞击已经过去了 30万年。

科学大争论

凯勒的工作引发科学大争论。 2001年年末,一个国际科学家小组在 Chicxulub陨坑心脏的位置用石油钻塔钻到 1公里深度,取回数百米长的岩石样本。多数岩石在撞击后被压得粉碎,但其中有一部分没有被毁坏。它位于压碎的岩石之上,因此必定是在撞击之后形成的,但它刚好在铱元素层之下,因此现在剩下的问题是,这部分样本形成的时间。如果它们是缓慢形成的,则将支持凯勒的观点。

斯丁尼斯贝克对样本进行了 X射线衍射分析,发现了海绿石。海绿石的形成需要数千年时间,因此斯丁尼斯贝克认为,样本的形成至少经历了数千年。凯勒也获得了部分样本,她找到一种叫做有孔虫的浮游生物。这些生物被认为在 Chicxulub撞击后与恐龙一同消失。在凯勒看来,这意味着, Chicxulub撞击必然发生在生物大灭绝之前约 30万年前。

然而扬·施密特分析样本时,得到完全不同的结论。他发现岩石中分布着线形图案,它们是强烈海流冲击的证据,间接证明海啸的发生。施密特检查了绿色黏土矿物层,没有发现海绿石,却发现了蒙脱石。蒙脱石可在极短时间内迅速形成。至于凯勒发现的有孔虫,施密特说,在模糊的照片上,镜下无机物晶体很可能被误认为有孔虫。在施密特看来,所有证据显示,样本是在短短几天内因一次海啸形成的,这意味着, Chicxulub撞击仍然是毁灭恐龙的真凶。

第三种观点

第三种观点基于一个简单的事实——地球历史上曾多次遭遇小行星撞击,这些撞击很少与生物大规模灭绝吻合。

新的证据与据说席卷全球的森林大火有关。 2003年,英国地质学家克莱尔·贝尔切走遍了北美洲,寻找木炭。她在从加拿大到美国新墨西哥州的 8个地点的 KT分界线内采集了样本,令她吃惊的是,竟然没有找到丝毫木炭痕迹。相反,她发现了大量没有炭化的植物化石。意味着并不存在席卷全球的森林大火。

一系列问题接踵而至:撞击曾造成酸雨吗?生物学家戴夫·阿齐博尔德对灭绝和生还的物种进行了统计研究。他发现,许多应该在酸雨中绝种的物种如树蛙等两栖动物却没有从地球消失。这意味着,在白垩纪末期不曾出现过浓度如电瓶水的酸雨。

同样,如果白垩纪末期曾出现长达数月的严冬,那么许多冷血动物应该已经灭绝。可事实上,它们直到今天还在繁衍生息。这意味着漫长的低温气候并不曾发生。

如此看来,恐龙没有被冻死,没有被烧死,也没有被酸雨毒死。科学家们重新把注意力投向经典的进化理论。许多科学家相信,在 KT分界线前数千万年,恐龙的生活环境开始恶化。随着海平面的急剧降低,大片原本湿润、青葱的地区变得干涸贫瘠。恐龙的自然栖息地开始消失。它们生活的土地减少、它们的食物减少、可以生存的地带被干旱的土地分割开来,恐龙无法迁徙,随之消失。

对化石记录的一种解释显示, KT分界线前 1000万年至 300万年,近 40%的恐龙种类灭亡。到小行星撞击地球前 300万年时,恐龙物种已经出现生存危机。大约在 KT分界线前 50万年,地球碰上了历史上最猛烈的火山活动期之一。到处是喷发的火山,温室气体造成气温急剧上升,上升幅度达到 8摄氏度。这意味着巨大的灾难——生物栖息环境的改变、降雨模式的改变和气候突变。

所有证据显示,由于环境恶化,它们的数量开始锐减。即使小行星没有撞击地球,大规模火山运动和海平面下降也会把它们推向灭亡。但是,小行星撞击——确实至少清除掉了世界上最后残余的恐龙。如此看来,恐龙是多种致命环境因素合谋的牺牲品。

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更新时间:2024/11/16 4:38:12