地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

地球偉大的傑作中,尤以山為雄渾高聳之形,峰為壯麗峻峭之態。當山地連綿不斷,呈線狀延伸的形態時,方可稱之為山脈。

山脈的高點,便是山峰。它們猶如地球頭顱一般的峰巒,總是以高傲的姿態,挺拔在斑斕星球的軀體之上, 欲與天公試比高,令人心生敬畏。

地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

喜馬拉雅山脈

山脈不僅是人類嚮往的壯景聖地,而且對地球地貌和生物圈的運作方式起至關重要作用,透過對區域氣候、淡水分佈和岩石侵蝕的影響,深刻的影響著我們的星球。很難想象一個沒有山脈的世界會是怎麼樣?

然而山脈卻不總是地球的一部分,早期的地球上根本沒有山,地表被汪洋覆蓋。直到20億年前,山脈才開始廣泛形成,佔據了地球歷史的一半。

雖然山脈的形成通常與大陸構造板塊的擠壓碰撞有關,然而科學家發現在山脈的形成過程中,早期的原始生命也參與了山脈的形成。

那麼地球上最微小的生命是如何參與建造地球上最龐大的物體的呢?

地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

地球上山脈形成的時間表

地球如何造山?

根據板塊學說,地殼有幾大板塊組成,這些板塊如同一艘艘的鉅艦,漂浮在軟流圈上,但是這些板塊的位置時時刻刻都在發生變化,常在百萬年千萬年內重塑地球海洋和大陸格局。

那麼板塊是如何移動的呢?秘密就藏在海洋的深處。

在大洋的中軸線上,常有一道傷疤,就是

洋中脊

,這裡可能是地球上地殼最薄弱的地方,通常不到30km。岩漿不停地從這裡溢流出來,遇到海水後會冷卻形成新的洋殼。日積月累的形成新洋殼會不斷驅動洋中脊兩側的洋殼不斷地向周圍運動,從而導致板塊的不斷運動。

地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

洋中脊

世界上本沒有山,板塊的移動多了便有了山。

當地幔熱對流驅動海洋板塊撞向大陸板塊

,就會導致海洋板塊斷裂,岩石相互堆疊起來。

數百萬年,數千萬年,岩石不斷堆積起來就形成了山脈,就像喜馬拉雅山是由印度和歐亞大陸之間的海洋岩石堆疊形成的一樣,洋殼不斷向北推進,直到海洋消失,原本在海洋中的岩石也可高聳如雲,這也就就是我們可以在海拔幾千米高的喜馬拉雅山中發現海洋生物化石的原因。

但是,規模如此之大的岩石堆疊成山並非易事,岩石之間強大的摩擦會阻止它們繼續增長,這就需要一種很絲滑的潤滑劑。

地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

石墨參與造山

潤滑劑從哪裡來?

這種潤滑劑是碳,當死去的浮游生物的屍體落到海底並被掩埋時,生物體就變成了碳,成為海洋岩石的一部分。

浮游生物是地球最早的生命體之一,它們在地球上生活了30多億年,深刻地改變我們的地球環境。

20多億年前,地球有了陸地,便有了風化作用,陸地岩石被風化後,豐富的營養物質進入水中時,浮游生物的數量爆炸了,不僅如此,它們的細胞變得更大,意味著它們含有更多的碳。

它們大規模繁殖,改造地球大氣,終於讓地球中了氧的毒,造成大氧化事件,讓地球陷入休倫冰期。

地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

雪球地球

但是當浮游生物死亡後,它們迅速下沉並被埋在泥土中,這些泥土便形成具有前所未有含碳量的岩石,這些有機碳在地殼極高的溫度和壓強之下轉化為石墨。

而石墨是一種很絲滑的潤滑劑。人類日常生活中

有了石墨,

鎖、鉸鏈、齒輪、車輪甚至拉鍊都更容易滑動,地殼中的岩石也不例外。

石墨潤滑

在海底積聚的大量石墨在地殼的增厚中發揮了至關重要的作用,透過潤滑作用,建造了地球上最雄偉的山脈。

雖然地殼中的其他物質,例如石膏、滑石在山脈的建造過程也發揮作用

但是20億年前的形成的石墨床更絲滑,有些已經不止一次地參與了造山。

地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

喜馬拉雅山的形成

地球上最大的山脈喜馬拉雅山脈很年輕,大約有5000萬年的歷史,直到現在它還在生長,其原因之一就是,喜馬拉雅山脈下方古老的海洋中形成的岩石向下滑動,抬升喜馬拉雅山向上生長。

在喜馬拉雅山形成過程經歷了幾次快速生長。在最初幾百萬年裡,古老的海洋岩石快速下滑,然後經歷一段長時間的休眠之後,它們再次下滑,幫助喜馬拉雅山崛起。在遙遠的將來,它們可能會再次快速下滑,讓喜馬拉雅山長得更高聳。

有生就有亡。在地球上,

20億年前形成的最古老的山脈如今已經被磨平,例如英國最平坦的地方之一蒂雷島,在歲月的更迭中,它們早已被剝蝕成平底,但在這些地方找到斷層石墨擦痕,顯示了石墨參與造山的證據,提示著我們這裡曾見證了偉大的山脈崛起。

地球上的山脈從哪裡來?最小的生物參與創造了最雄偉的山脈

全球石墨斷層

從澳大利亞到中國,從南美到北極,在全球 20個古老山脈中都含有石墨的岩石的滑動面,這些滑動面正是伴隨著最早的造山運動形成,而且世界上許多最大的石墨礦床都是在大約20億年前形成。

這些證據證明,20多億年前,那些微小的海洋

浮游生物蓬勃生長,累積下的豐富石墨,透過潤滑造山過程改造著我們的星球。如果沒有來自無數浮游生物細胞的生物碳,地球板塊的分佈可能會演變的與今天的海陸格局相當不同,我們甚至不會看到現今地球上這些雄偉的山脈。

如今

石墨作為一種不可或缺的資源,在綠色技術核心的鋰電池中扮演重要角色,再次證明石墨對地球至關重要,為子孫後代保護地球方面發揮關鍵作用。沒想到

20多億年前,那些微小生物留下的遺產,以一種意想不到的方式繼續給地球帶來深遠的影響。

從這個角度來說,生命塑造了我們的星球。