今年夏天,我和我的朋友在丹麦度过了一周,作为地球科学之旅的一部分,探索斯堪的纳维亚半岛一些美丽而复杂的地貌。在丹麦的第一天,我们起得很早,乘坐两趟火车后,到达了目的地——位于哥本哈根以南约 70 公里的西兰岛的史蒂文斯克林特悬崖。在享用了无限量的自助午餐为徒步旅行补充能量后,我们很快就开始在夏日明亮的蓝色天空下探索。
我们最感兴趣的是坐落在悬崖边缘的教堂:一座中世纪的教堂。赫耶鲁普老教堂 (Højerup Old Church) 是一座 13 世纪的悬崖顶建筑,由悬崖上的白垩方石建造而成,位于史蒂文斯克林特 (Stevns Klint)。 1928年,因海岸侵蚀,部分塌陷,为免再次遭受灾难,在薄弱的冰碛层上筑起了混凝土墙。
毗邻教堂,我们走下通往大海的许多金属楼梯,这让我感到非常绝望。当悬崖的壮丽征服了我们时,我因高度恐惧而紧紧抓住栏杆。当鹅卵石海岸与壮丽的蓝绿色大海相遇时,美丽的粉笔墙包围着我们。
“消灭恐龙的流星证据就在这里,等待被发现”
首先映入眼帘的是粉笔与燧石交织在一起的岩石。燧石中的贝壳状裂缝和亮白色细粒石灰岩对我们来说很引人注目。这种图案在悬崖壁和海岸线上都可以看到。燧石是由数百万年前海底海绵和浮游生物的微观二氧化硅骨架形成的。随着时间的推移,溶解的二氧化硅填充了软沉积物中留下的洞穴和孔洞,并经历了成岩作用(一种转变形式),形成了燧石。
科学家利用不同类型的燧石,通过稳定氧同位素δ18O的比率来研究沉淀时的温度。氧同位素 18O 形成的键比同位素 16O 更强、更稳定。在较低温度下,由于整体动能较低,燧石地层中的沉淀二氧化硅会从周围的水中捕获较重的 18O,从而导致较高的 δ18O 值,反之亦然。
这使得科学家能够使用燧石作为古温度计——测量其形成过程中的环境温度。例如,对 Stevns Klint 燧石进行的研究表明,微石英和卢镁石的 δ18O 值约为千分之 33,表明降水时的温度为 15–17°C;相比之下,兆石英的 δ18O 值表明温度高达 48°C 时会出现降水。
消灭恐龙的流星的证据就在这里,等待被发现。白垩纪末期的大规模灭绝不仅影响了非鸟类恐龙,还消灭了地球上 90% 以上的哺乳动物物种和总计 78% 的物种,其中包括菊石和箭石的灭绝。在类似鱿鱼的箭石消失后,海中的鱼类由于缺乏捕食而繁盛起来。在大多数其他带壳软体动物灭绝后,鹦鹉螺也变得丰富起来。这显示了因陨石引起的灭绝而发生的生态系统失衡。
“著名的 菲斯克勒 是 6570 万年前非鸟类恐龙大规模灭绝的证据”
观察悬崖,很明显两种石灰岩之间存在一层分离层。这是鱼粘土层, 菲斯克勒:一层薄薄的黑色层将白色粉笔与其上方的黄色石灰石分开。白色粉笔接触大海的地方,很软,很容易变形。另一方面,石灰石很坚硬,是在 60 至 6600 万年前的灭绝之后沉积的,是丹麦建筑的重要材料。
丹麦一些悬崖上的这一薄层为何是恐龙死亡的证据?正如许多人所知,非鸟类恐龙的灭绝归因于流星撞击地球,地点是现在墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯陨石坑。
6570 万年前,当流星撞击地球时,它向大气中释放了大量的灰尘、烟灰和铱。它们定居在世界各地的不同地点,包括丹麦海底(悬崖在形成时曾经位于海底)。大规模灭绝开始破坏包括海洋生物圈在内的广泛生态系统。当海水中的低氧导致海洋生物死亡时,许多鱼类化石就嵌入到这层黑暗的层中:因此得名 鱼层。
悬崖周围的鱼层厚度不一致,因为当它沉降时,它自然地沿着盆地和海底下部移动。于是,著名的 菲斯克勒 是白垩纪末大规模灭绝的证据,这场灭绝在 6570 万年前杀死了非鸟类恐龙,并且是白垩纪和古近纪之间的地理标志。

