石頭“呼吸”的奧秘

在地球上有一種會“呼吸”的石頭，它們的出現讓萬物從此變得生機勃勃，地質學家甚至根據它們還推斷出了彼時地球自轉、公轉的速度與現在的區別，它們就是大名鼎鼎的疊層石。讓我們一起揭開疊層石“呼吸”的奧秘。

萬物因“石”而來

38億年前，地球一片荒蕪，沒有生命跡象。空氣中幾乎沒有氧氣，還充滿著各種有毒的氣體。在距今約30億年的淺海里，開始出現一種低等的藻類生物，它們不斷分泌的物質與水中捕獲的細小沙粒膠合在一起，逐漸形成了疊層石。

疊層石因縱剖面呈向上凸起的弧形或錐形疊層狀，如同扣放的一疊碗而得名。

形成疊層石的藍藻依靠光合作用不斷生長，在此過程中釋放氧氣。隨著藻類植物的繁殖和蔓延，疊層石在全球海洋中大量出現，大量氧氣不斷破水而出，進入大氣。此后，在藻類植物和其他多種植物的共同作用下，大氣中的氧含量才逐漸接近21%。可以說，疊層石生成的氧氣為此后的生物進化掃清了大氣無氧的障礙，使地球逐漸演化成宜居的生命搖籃。正因如此，形成疊層石的藻類植物被認為是地球能夠進化出復雜生命的關鍵。

全身是“寶”的準化石

陽光可透射到的淺水區就是疊層石的“家”，疊層石遍布世界各地，不僅形態各異、高矮不一，“膚色”也各不相同。在陽光強烈、無機物豐富的地方，或者藍藻數量較多的地方，疊層石的“膚色”更黑。而在藍藻數量少的地方，疊層石主要由泥沙組成，“膚色”偏白。疊層石的生長速度隨海水中的碳酸鹽增多而加快，常出現錐形的“大個子”，反之則為矮墩墩的圓柱狀。在海水湍急的地方，疊層石的底部“傷痕”較多，形狀更怪異，而生活在風平浪靜的海域的疊層石則長得更加規整。

疊層石因為身上攜帶的信息，成為當時地球演變故事的最好記錄者。疊層石通常由暗層及亮層兩種層理交替組成，暗層是藻類植物死亡后的“尸體”和分泌物，亮層是其他沉積物質。紋層越細密，說明環境變化得越頻繁，記錄到的信息越多。

根據疊層石白天生長、晚上停止生長的特性，可判別其生長的“日”理；根據疊層石紋理每月大潮時生長慢、低潮時生長快的特性，可區分出“月”理；根據疊層石夏季生長快、冬季生長慢的特性，又可分辨出“年”理。通過不同時代疊層石顯微紋理統計，可計算出億萬年前地球自轉與公轉的周期。研究表明，20多億年前，地球平均每年有460多天，這也意味著，當時地球自轉的速度較現在要快得多。

疊層石是地球上最古老的“準化石”，在地質學界常被用來劃分、對比某一地區的地層、生物，環境的演變及滅絕規律等，被海內外地質學家推崇為“大地的史書”。

如今的疊層石上或許早已沒有了生命的存在，但這些促使地球萬物生長的勇者，依然用它們那滄桑的身軀向人們訴說著地球寒來暑往的故事。