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泥土的诞生

鹅卵石的另一种成分也来自侵蚀作用。它是主要成分——看看这枚灰色石头中的灰色物质,它的比例远远超过了苍白的、富砂的部分,只不过出乎意料地难以恢复到原本的形式。它就是泥土。

因为鹅卵石已经不再是泥土了,而是一块板岩。原来的沉积物经过挤压和加热变成了坚硬的岩石,曾经属于泥土的物质也已改变了性质。把岩石薄片放在显微镜下,你会发现那些刀片般的晶体数量要远多于灰色石英颗粒的数量。把这些晶体放置在两块偏振滤光片之间,它们会呈现出红色、绿色、黄色、蓝色等多种绚丽色彩。这些基本上都是云母晶体。它们曾经比这小得多,只是阿瓦隆尼亚的泥土和沉积物中一些亚微观的泥土粒罢了。

风雨对阿瓦隆尼亚地貌的侵蚀,既有化学侵蚀,也有物理侵蚀。据判断,5亿年前大气中的二氧化碳含量比现在高,二氧化碳会溶解在雨水中,生成碳酸。所以,那时雨水的酸度比现在还要高,哪怕如今的大气已受到工业化的影响。同时,地表各处水的化学成分也可能因为陆地上植物生命的出现而发生了改变。如今,陆地表面的活植物和死植物释放出的腐殖酸对许多矿物具有腐蚀性,而那时没有树,没有蕨类植物,也没有花草,但在潮湿的避风处,可能生长着单细胞藻类和真菌,也许还有简单的叶状植物,就像今天的苔类。即使是这些陆生植物中的先驱,也会加快矿物分解的速度。

岩石表面会被腐蚀,变得像饼干一样松脆。而矿物腐蚀的外在表现与分子层面的巨大变化相比,简直是小巫见大巫:高温矿物那如大教堂般的拱顶框架被拆除,形成了颗粒极细的黏土矿物,细到一克黏土(如果有足够的耐心)就可以铺满几百平方米。这些细碎的矿物与它们的母体矿物一样,本质上都是硅酸盐或铝硅酸盐,也就是说,它们的基本结构都是硅、铝和氧的金字塔形组合。这些基本结构呈片状排列,上面或多或少松散地黏附着各种带电离子:钙离子、镁离子、铁离子、钾离子和钠离子,以及其他离子。

这些黏土薄片一旦形成,就会脱离母岩,成为土层的一部分。阿瓦隆尼亚时期的土壤可能比今天的土壤更薄:由于没有森林和草地,土壤中的腐殖质可能很少。由于没有植被覆盖,土壤在重力和雨水的作用下会更快地向坡下流失。从土壤中冲刷出来的微粒可以被溪水和河水带走;干燥后,它们可以被风吹到很远的地方。最小的颗粒非常轻,它们可以穿越海洋,降落在其他大陆上,就像今天撒哈拉沙漠的尘埃可以降落在欧洲一样。

由于这些黏土微粒细腻轻盈,它们很快就会与从崩塌的岩壁中释放出来的沙粒分道扬镳。沙粒一旦被卷入河中,就会被水流推动,沿着河床滚动、弹跳,就像涟漪和沙丘一样在湍急的水流中沿着河床迁移。当水流变缓时,它们就会停止。然而,黏土颗粒会悬浮在这些走走停停的“沙毯”之上,走得比沙子更远、更快,即使在缓流中也能行进。只有当水流停止时,细小的黏土薄片才会开始沉淀。

在通过流动的风和水输移的过程中,原本来自同一块岩石的各个组成部分会根据大小、形状和密度被分离和分类,输移的时间越长,分离的程度就越大。鹅卵石中的泥土与沙粒走过的路径不同(很可能泥土走过的路径更长),而且来自阿瓦隆尼亚的不同地区。一些颗粒甚至可能来自其他大陆,被高空风带到了这里。

鹅卵石中还有一种成分,其来源更广,可以来自地球的任何地方。黏土矿物并不是地表岩石化学风化的唯一产物。随着原始矿物的分解,一些原子会以带电离子的形式直接被释放到溶液中,特别是钠、钾、钙和镁。

这些矿物质将被溶解,最终以“淡水”之名流向大海。只要看看任何一瓶矿泉水的标签就会知道,淡水其实是一种由溶解于其中的盐组成的复杂的“化学鸡尾酒”,千百万年来,正是这些溶解的盐分让海洋变得咸咸的。鹅卵石中也会含有这类矿物质,但它们并不完全来自阿瓦隆尼亚,而是来自地表各处。这大概是每块岩石中最具有“世界性”的部分:它们在最终沉淀下来之前,可能已经进行了多次环球航行。而溶解的物质一旦进入海洋,即使不能说永远停留在那里,至少也会停留很长时间,并在洋流的携带下环游海洋很多次,最后才沉淀下来。

溶解的物质在海洋中停留多长时间、漂流多远,取决于是什么物质。海洋学家在研究这种现象时,会提到元素的“停留时间”,即某种元素在海洋中停留的平均时间。一些元素的停留时间可能非常长,例如钠离子平均可以在海洋中游荡近7 000万年才沉淀,因为虽然海洋中已经含有大量的钠了(据最新统计,约有1亿亿吨),但它还可以容纳更多的钠。而其他溶解度较低的元素的停留时间则短得多,比如铝离子平均在海洋中只停留200年。其中一些物质需要一个载体才能进入鹅卵石,例如,溶解的镁离子可以附着在其碰到的黏土薄片上。至于其他物质,包括生命在内,则涉及更复杂的过程。不过,这些是后话了。

这一章到此结束。在阿瓦隆尼亚北部的某处,河流正携带着无数的沙粒和泥浆进入大海,那是一片已被溶解的盐分填充了约30亿年的大海。从现在起,大海必须把这些颗粒带到它们最后的安息之地。 147G/UizwKWfFXeEcxocmVFGwIxmk8yfkdeIz7iSGmaVY/ut/n7md3ywR7Drxe5A

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