1.2亿年前的一场恐怖灾难,藏在了这块琥珀里

360影视 日韩动漫 2025-05-26 12:18 2

摘要:那是一个平静的午后,在茂密的远古森林中,松柏的树脂正缓缓滴落,包裹住一只来不及逃走的昆虫。突然,大地开始剧烈震颤,远处的海面掀起一道遮天蔽日的巨浪——一场由超级地震引发的海啸席卷而来,撕裂海岸、吞没森林,将无数树脂、树木和泥沙卷入了海中。

那是一个平静的午后,在茂密的远古森林中,松柏的树脂正缓缓滴落,包裹住一只来不及逃走的昆虫。突然,大地开始剧烈震颤,远处的海面掀起一道遮天蔽日的巨浪——一场由超级地震引发的海啸席卷而来,撕裂海岸、吞没森林,将无数树脂、树木和泥沙卷入了海中。

这场发生于1.2亿年前的灾难,本不过是地球历史长河中一次寻常的浩劫。但机缘巧合之下,那些未及硬化的树脂在海中化作琥珀,如同一颗颗“时间胶囊”,将这场浩劫的瞬间完整封存。

本次发现的部分琥珀

(图片来源:参考文献[1])

如今,这段尘封的历史被人类重新发现。近日,日本的科学家在北海道一个古地层中发现了一批非常特殊的琥珀。与常规的发现不同,这些琥珀不是出现在森林化石层,也不是浅海海岸沉积物中,而是埋藏在典型的深海沉积物中,包括海底泥岩、砂岩和大量微体放射虫壳体。这种组合极其反常,也立刻引起了研究者们的注意。

琥珀从哪来?

科学家们之所以对这批琥珀格外关注,是因为琥珀的形成过程通常和陆地森林,特别是森林中的松柏类植物密切相关。

简单来说, 琥珀是由植物树脂演化而来的。 树脂通常是植物用于自我保护,比如封住伤口或抵御昆虫和真菌而分泌出来的胶状物质。当树脂从树干流出并滴落到地面后,在合适的条件下(如被迅速掩埋、缺氧、温度适中等),它会逐渐失去挥发性成分,最终经历数千万年的变化最后形成琥珀。

琥珀形成流程示意图

(图片来源:参考文献[2])

因此, 琥珀最常见的发现地都是古代陆地森林的沉积层,或者是靠近陆地的浅海、三角洲、湖泊边缘等区域。 在这些地方,树脂较容易被埋藏并得以保存,因此大部分情况下琥珀都是在煤层中被发现的。世界著名的琥珀产地,如波罗的海沿岸、缅甸北部、加拿大和中国抚顺,几乎都具备这种环境条件。

然而,在这次的研究中, 科学家却在典型的深海沉积物中发现了大量琥珀。 这些琥珀和海底的泥岩、砂岩、以及放射虫壳体混合在一起,甚至出现了多达30个富集层,形成厚达数十厘米的连续堆积。这种现象极其反常——因为深海距离海岸带数十乃至数百公里,在琥珀生成后,若不借助强大的力量和极端条件,它几乎不可能从森林一路跨越如此遥远的距离,沉积到深海海底。

发现琥珀的采石场(b),包含富含琥珀的地层剖面(a),地层中琥珀的细节图(c)

(图片来源:参考文献[1])

于是,科学家们开始思考:究竟是什么把这些刚刚从树上流下来的树脂带进了海洋深处?

记录海啸信息的深海琥珀

要解释这批琥珀为什么会出现在深海,科学家仔细分析了它们的保存状态。

研究发现,这些琥珀并不像通常那样已经完全硬化,而是呈现出一种 “软沉积变形结构” ——比如火焰状(flame structures)和球枕状(ball-and-pillow structures)等。而且琥珀保存的地层也出现了大量软沉积结构。这些结构说明琥珀在被埋入沉积物时仍然是软的,还能被水流和泥沙的压力挤压、拉伸。这是判断其在短时间内被快速搬运到海底并沉积下来的关键证据。

(图片来源:参考文献[1])

所谓的软沉积变形结构,是指 沉积物在尚未固结、仍处于松软状态时,受到外力扰动(比如水流冲击、地震等)而产生的变形痕迹 。它的典型特点是连续性的“软变形”——就像是和面,面团在被挤压、翻卷后留下的痕迹,可以形成弯曲、鼓起或流动状的结构(如火焰状、球枕状)。相比之下,如果沉积物已经变硬,再受到外力时就容易出现破裂、断层或碎裂等“脆性变形”,比如干透的泥块一旦受力就会直接碎裂。因此,是否存在软变形,是判断沉积发生当时材料状态(软/硬)和沉积过程是否剧烈扰动的关键线索。

更重要的是,这些内部变形并非肉眼猜测,而是通过一种叫 荧光研磨断层成像 (fluorescence grinding tomography)的高精度技术直接观察到的。该方法利用琥珀在紫外光下的天然荧光,通过逐层研磨和拍摄,揭示了其内部复杂的形变结构和泥沙混合界面,为琥珀变形状态提供了直观证据。

荧光研磨断层成像中看到的琥珀内部软沉积变形结构

(图片来源:参考文献[1])

除了琥珀本身,研究人员还在同一层中发现了几种非常具有指示意义的共生物质:首先是大量植物碎屑,从几毫米到几厘米不等,说明陆地植被曾在短时间内被大量破坏;其次是 大型漂流木 ,最长超过1米,而且 没有任何浅海生物钻孔痕迹 ,说明它们在倒下后,很快就被搬运到了海底,并没有长期漂浮在水面上,给浅海生物任何寄居于其上的机会。最后还有 被撕裂的泥块, 直径超过1米,是原本海底沉积物被强力剥离后随水流移动的产物。这类“撕裂块”(mud clasts)常见于海啸沉积中。

与琥珀一起沉积下来的植物碎片,其中e的尺寸很大

这些物质的共同特征是: 体积大、搬运难、沉积快、保存完整 ——这就排除了风暴或普通洪水的可能性,而更可能是 能量极高,发生时间更短 的极端事件。

接下来是时间证据。研究人员对两个火山灰层中的锆石进行U-Pb同位素测年,结果显示琥珀所在的地层形成于约1.16至1.14亿年前,也就是白垩纪阿普第晚期(Aptian)。这个时间段正好对应日本东部地区构造活动频繁、地震多发的阶段。

最后,研究还对沉积速率进行了估算:整个深海环境的背景沉积速率约为 每千年沉积0.38到3.66毫米厚的沉积物 。但这批琥珀所在的层位中,个别富集层厚度可达几厘米甚至几十厘米,显然 不是常规沉积过程所能形成的 。这说明,当时发生了一次或多次极端事件,在极短时间内将大量陆地物质直接带入了深海。

与琥珀一起被带到海中的陆地碎屑物

(图片来源:参考文献[1])

综合以上全部线索,研究人员认为最可能的解释是: 这是一场由地震引发的大规模海啸事件, 它撕裂了海岸、摧毁了森林,将树脂、植物、泥沙和漂流木卷入大海,一路推进到深海盆地。琥珀正是在这一过程中,以“未硬化”的状态沉积下来,记录下了那场可能在地质历史中消失的灾难。

这项研究为什么重要?

表面上看,这项研究只是一次关于琥珀的新发现,但实际上,它对古地质灾害研究具有重要的科学意义。

首先, 这可能是首次在深海沉积物中识别出大量保存完好的琥珀,并且这些琥珀还保留了明显的软变形结构。 此前,科学家几乎只在陆地或浅海环境中发现琥珀,深海中的琥珀极为罕见,而且几乎没有类似的沉积构造记录。这个发现扩展了我们对琥珀分布环境的认识,也表明琥珀也可以用来指示远古存在过的沉积事件。

其次,研究团队提出了 一个全新的识别古海啸的证据体系 。在传统地质研究中,识别史前海啸主要依赖的是沿海沉积物中的突兀的沉积物粒度变化(也就是颗粒大小的变化)。但这些特征往往容易与风暴、洪水等其它高能事件混淆,难以确认。而这项研究提供了新的线索:软体状态下的琥珀变形+大量植物漂浮物+非常规沉积构造+地震时代背景+深海快速沉积异常,这些联合起来,成为识别海啸沉积的多重指标。

第三,这项研究还强调了 深海沉积环境在记录极端地质事件方面的重要性 。传统上,人们认为大型灾害的沉积记录主要集中在沿海地区,但现实是,真正猛烈的海啸常常摧毁了沿海本身的沉积证据。而相对稳定的深海盆地,反而能够保存这些证据。这项研究提醒我们,许多看似平静的深海沉积层,可能正默默保存着一段段灾难历史。

最后,这项发现对理解区域构造演化和地震历史也具有参考价值。研究所揭示的时间节点(1.16–1.14亿年前)正好对应了日本东部构造活跃期,说明当时的板块活动确实曾引发大规模的地震与滑塌事件。这不仅让我们对白垩纪时期的太平洋边缘板块运动的认识更加深入,也为推测类似事件是否在其他地区发生过提供了启发。

因此,这批深海琥珀不仅仅是一种化石,更像是一种地质时间胶囊,把一场古代灾难的全过程——从树脂流出、森林被毁,到巨浪冲入深海、沉积瞬间定格——完整地封存了下来。

来源:东窗史谈一点号

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