小小鹽粒驚現古海洋

一顆顆晶瑩的鹽粒禁錮住了海水，科學家從中驚現上億年前古海洋的面貌。這些在蒸發時被鹽粒捕獲的海水揭示出海洋在漫長的歷史中所經歷的巨大的化學變化。

田納西州橡樹嶺國家實驗室的地質化學家賈斯科·霍雷塔說：“一般認為，海水的化學成分在過去的6億年中沒有發生過變化。”鹽粒中禁錮的海水“第一次”為相反的意見提供了“強有力的證據”。

紐約州立大學的地質學家提姆·勞文斯坦和他的同事從沉積形成的巖鹽中收集鹽的結晶體，將它們凍結、切片，利用x光探測到其中直徑30微米(相當于頭發絲直徑的]／3)的小水珠的化學成分。

他們還從澳大利亞、中東和南北美洲收集到過去5．5億年中各個階段的鹽晶體，這些結晶顯示：海水中鈣和鎂的比例在5種以上因素的作用下，上下波動。

堪薩斯大學的地質學家羅伯特·戈爾斯泰恩警告說：這些記錄需要慎重地解瀆，鹽晶體只能在像瀉湖這樣不常見的環境中形成。他說：要把這些小水珠解釋成當時海洋的確切寫照，需要“太多太多的假設。”

盡管有這些缺陷，霍雷塔仍然相信“這或許是我們目前所能得到的最好的地質記錄”。

海水化學成分的變化可能受到地質力量的影響，它們包括海底火山、地震以及海洋板塊的運動等。

當海洋板塊分離的時候，它們將鈣釋放進水中。勞文斯坦的研究小組發現，富含鈣的海水來自海洋板塊的擴展時期。

戈爾斯泰恩說“這是一幅簡潔的圖畫”，但并不完整。他指出：河流從陸地上沖刷下來的礦物質也會影響海水的化學成分，大氣也是這樣。

描述大氣、土壤和海洋在過去是如何相互作用的，可以幫助我們預測海洋的化學成分會對未來溫室氣體含量上升等，做出怎樣的回應。但是，戈爾斯泰恩說：最終的故事“將比我們所能想像的更為復雜”。

生命也在扮演著它們的角色。鈣是貝殼和骨骼的基本成分，動物會從海洋中帶走大量的鈣。勞文斯坦的研究小組發現，在寒武紀生命大爆發時期，海洋中鈣的含量明顯升高。

“這個時期大約在距今5．4億年前，主要的動物門類都在那個時候的化石記錄中出現了。”勞文斯坦說。他推測：鈣含量的增多刺激了帶殼生物的起源。