地球失憶10億年?!

在這裏說一說故事，不過故事的主角跟往常不太一樣，是我們美麗的藍色家園——地球。

10億年地層缺失

科學家們認為地球大約有45.4億年的歷史。初生的地球表面是由岩漿組成的「海洋」，大約40億年前地球表面開始冷卻凝固，形成堅硬的岩石。1669年，著名的地質學家尼古拉斯斯泰諾（Nicolas Steno）提出了疊置定律，認為地球上的岩石層會按照年代順序排列，下面的較老，上面較年輕，層層堆疊，最後就會形成由下到上「老到年輕」的層序。每一層都像是時光的留聲機，忠實地記錄了地球那一個時期的歷史。

然而地質學家們卻驚奇地發現，地球上曾經有些時間段，沒有留下任何痕跡，好像這段歷史被刻意抹去了一樣。比如，在18世紀，被稱為「現代地質學之父」的蘇格蘭地質學家詹姆斯赫頓（James Hutton），曾在蘇格蘭的西卡角（Siccar Point）發現3.45億年前的泥盆紀老紅砂岩直接覆蓋在4.25億年前的志留紀硬砂岩上。中間缺失大約8,000萬年的岩層。也就是說，地球有8,000萬年的歷史莫名消失了。地質學上稱這種現象為「赫頓不整合」（Hutton’s Unconformity）。

又過了100年，美國地質學家約翰威斯利鮑威爾（John Wesley Powell）在科羅拉多大峽谷（Grand Canyon）的發現再一次印證了赫頓不整合現象。而這一次，缺失的時間竟然是10億年！

1869年，有「獨臂探險家」之稱的鮑威爾率領一個10人團隊在科羅拉多大峽谷展開了一項長達10個月的探險之旅。探險過程中雖然危機重重，卻也是樂趣無窮。作為一名地質學家，鮑威爾最感興趣的，是大峽谷兩邊的懸崖。所謂外行看熱鬧，內行看門道。在我們眼裏鬼斧神工的自然奇觀，在鮑威爾眼裏卻是「眾神的圖書館」，五顏六色的岩層構成了「一本偉大著作的岩石書頁」，一行一行地閱讀這本書，可以知道地球形成的歷史。

1869年，有「獨臂探險家」之稱的美國地質學家鮑威爾（中）在科羅拉多大峽谷與他的團隊展開了長達10個月的探險之旅。（未解之謎影片截圖）

然而當鮑威爾眼光掃過一大片堅硬的結晶岩石時，卻發現了一個不可思議的現象。這片結晶岩石大部份是花崗岩，以及葉片狀的片岩。跟一般岩層水平堆疊不同，這些岩層卻是不同尋常的垂直排列。而在結晶岩石層上面是305米厚的紅色砂岩帶，就像所期望的那樣呈現整齊的水平排列。

而更令他不解的是，地質學家們普遍認為，堅硬的結晶岩石最年輕的也有17億年的歷史，而砂岩層中最古老的岩石最早則形成於5.5億年前。也就是說這上下兩層排列迥異的岩層之間，缺失了超過10億年的岩層，這意味著地球的地質紀錄中有超過10億年是空白的。鮑威爾將這一怪事稱為「地層大角度不整合」（The Great Unconformity）。

按照地質學家的說法，地球的年齡是46億年。那麼，到底發生了甚麼全球性的超級事件，讓整個地球將近四分之一的歷史都消失了？

寒武紀生命大爆發

而更耐人尋味的是，這個地層不整合現象恰好發生在另一個大謎團之前，就是5.41億年前地球生命的多樣性突然大爆發，這就是寒武紀生命大爆發（Cambrian explosion）。

距今5.41億年前的寒武紀時期，化石紀錄顯示絕大多數動物的種類都在這一時期出現了。而更神奇的是，這個生命的突然大爆發發生在2,000萬年至2,500萬年這個對地球歷史來講「一眨眼」的時間段內。在世界各地發現的化石群共同印證了這一物種大爆發的壯觀景象，例如在加拿大的伯吉斯頁岩，和在中國雲南省澄江化石地等。這一時期的化石群相當典型，就是非常多的不同種類的生物幾乎同時出現。

距今5.41億年前的寒武紀生命大爆發時期，化石紀錄顯示大多數動物的種類同時出現，其中有三葉蟲化石。（未解之謎影片截圖）

這些事實證據也曾讓達爾文非常困惑，他在《物種起源》中寫道：「這件事情到現在為止還沒辦法解釋。所以，或許有些人剛好就可以用這個案例，來駁斥我提出的演化觀點」。不過即使到達爾文死後100多年的今日，寒武紀大爆發依舊是科學界的一大謎題。

而這10億年的地質缺失也是一樣。只要是經歷過的時光，總會留下痕跡。就算是飛鴻踏雪泥，浮光掠影般一飛而過，泥上偶然也會留下指爪。何況是10億年的漫長歲月呢？是哪種自然或超自然的力量把這10億年的岩層搬走？這也是科學界至今為止無法解開的大謎團之一。

今年9月，是鮑威爾發現了這種地質上的不整合現象152年後，BBC發表長篇文章再次報道了這樁奇事，標題為《追查失踪十億年的奇怪競賽》（The strange race to track down a missing billion years）。文章中引用了美國伊利諾伊大學地質學系名譽教授馬夏克（Stephen Marshak）的話。他說，在任何大陸的中心地帶，無論是美國、西伯利亞還是歐洲，如果向地層下鑽得足夠深，就會碰到這種神秘的兩岩石層不整合現象。「所以這個地質現象很普遍，這告訴我們地球歷史中有一個我們還未搞明白的，非常非常重要的故事。」

其實這152年來，一直不乏有科學家們前赴後繼想要把這消失了的10億年弄清楚是怎麼回事。各種理論也是層出不窮。

四大理論揭示地球隱藏的秘密

1.雪球地球

有科學家提出了雪球理論，靈感來自於格陵蘭冰蓋（Greenland Ice Sheet）。這個巨大的冰川覆蓋了格陵蘭80%的面積，方圓大約170萬平方公里。就像河流一樣，冰川也會移動，但移動得非常緩慢。冰川移動時，會逐漸沖刷掉冰層下的地表。如果這種情況持續數百萬年或更久，就會沖刷掉大量的岩石層。

所以這種理論認為，地球曾經是個巨大的雪球，雪球侵蝕地表的過程也與格陵蘭冰蓋類似，美國達特茅斯學院（Dartmouth College）的凱勒教授（CBrenhin Keller）和他的團隊研究認為，這一階段開始於大約7.17億年前，結束於大約5.8億年前的前寒武紀大冰期。巨大的冰川有能力將地表厚達3至5千米的岩石層沖走，這足以覆蓋長達10億年的地層。

然而，從5.8億年到5.5億年這3,000萬年間的岩層又是誰搬走了？所以這個看上去不錯的理論，因為沒法解釋這3,000萬年的地質缺失，而沒法被大家認可。

2.超級大陸的死亡

遭受同樣境遇的還有超級大陸（Super Continent）理論。這種理論認為，遠古時代曾出現過超級大陸，名為羅迪尼亞大陸（Rodinia）。這塊大陸結合了今天的南極洲東部、印度、西伯利亞、中國、南美洲、北美的一大塊地區和非洲的一部份，大約在10億年前形成，然後因為地熱開始了造山運動和自我膨脹。隆起的山脈差不多有6到8千米那麽高，因為高也就很容易被雨和風侵蝕。從自我膨脹到自我分裂再到完全被侵蝕，超級大陸經歷了大約2億多年，直到7.5億年前完全解體。而那些消失的岩層，正處在超級大陸之中。

那麽問題來了：7.5億年以後形成的那些岩層又是誰搬走了？

3.岩層消失源自多個事件疊加

所以第三種理論又出現了，認為岩層消失是多個事件疊加的結果，比如說，超級大陸理論加上雪球地球理論。

這種理論的支持者，科羅拉多大學（University of Colorado）的弗勞爾斯教授（Rebecca Flowers）發現，環繞加拿大東北部哈德遜灣（Hudson Bay）的一大片古代岩石盤也出現了消失的岩層，不過與大峽谷的時期不同。所以他認為，這10億年的地層缺失不是單一的孤立現象，而是一系列較小地層缺失的組合。弗勞爾斯更認為或許沒有甚麼冰川侵蝕的作用，有可能是地殼大幅上升後，高海拔使得沉積物難以沉積成岩石，因此在這個時期就幾乎無岩石層可言。