誰能想到,小小的粉筆中,竟然隱匿着億萬年前的地質歷史?_風聞
拳击猫-12小时前
圖片來源:知乎用户@向航説

誰能想到小小的粉筆中竟然隱匿着億萬年前的地質歷史?
很長一段時間以來,製作粉筆的主要製作材料是白堊礦石,白堊是一種雪白的微型藻類化石,在其中隱藏着什麼秘密呢?
英國西南部的蘇塞克斯海岸附近遊客經常絡繹不絕,因為此處有着著名的“白色懸崖”,海水不斷地侵蝕着崖壁,將白色懸崖上的石灰岩(白堊)捲入海中。


白堊又稱白土,屬於石灰岩,有着密度小、質量輕、質地軟等特性,工業用途極廣,是製作生石灰和水泥的原料之一,也作為重要的粉刷材料,在1800年至1930年期間,一直是製作粉筆的主要材料。
在很長一段時間內,歐洲教師都對來自此地的白堊粉筆給予了極高的評價,和石膏粉筆相比,白堊粉筆的粉塵更少,且手寫感覺更加絲滑和流暢。


如此多的白堊礦石經常形成了幾十米高的懸崖,它們從何而來?白堊的形成原理較為簡單,它們是浮游生物的外骨骼化石,這種浮游生物叫做“顆石藻”。
在1840年,德國科學家艾倫博格第一次細緻地研究了白堊中的微生物化石。1860年,英國科學家赫胥黎在大西洋底的沉積物中也發現了同種成分的白堊化石,赫胥黎將此微生物命名為顆石藻。
隨着研究的深入,科學家們發現顆石藻不單單存在於白堊化石中,它們幾乎遍佈全球的熱帶海洋表面,分佈十分廣泛。


顆石藻非常小,小到不能用肉眼觀察到,它的直徑只有幾微米,幾百個顆石藻排列在一起的寬度,才勉強達到一枚縫衣針穿線孔的寬度,想要觀察到顆石藻,就必須藉助電子顯微鏡的幫助。
顆石藻的結構也非常簡單,其表面的石球殼是由雙層的甜甜圈狀鈣板組成,鈣板的主要成為為方解石晶體碳酸鈣。


正常的顆石藻是由幾十片鈣板包裹成的石球殼組成的,除了甜甜圈形,還包括矩形、菱形、喇叭形等形狀,和硅藻一樣,顆石藻也是利用這些堅硬的外殼來保護自己。
要知道,藻類並不是無敵的,海洋中的噬菌體除了可以吞噬細菌,一些微小的藻類也在其食譜之上,但顆石藻憑藉其堅硬的石球殼保護裏面的細胞,可以抵禦噬菌體的攻擊,這就是它們的生存之道。

還有一部分科學家認為,方解石晶體碳酸鈣可以讓太陽光發生散射,可以增加顆石藻吸收到的陽光,同時強烈的陽光也會被表面的鈣板反射回去,以減輕強烈的日照對內部細胞的破壞。
顆石藻屬於細胞核生物,在細胞核外部存在着兩個大型色素體,這是它們進行光合作用的器官,除了光合作用,還有一部分顆石藻能夠吞噬海中更小的藻類或者細菌。


顆石藻也會經歷“生老病死”,死後的細胞會逐漸分解沉入海底,慢慢堆積,最後形成白堊。顆石藻的堆積速度非常緩慢,每千年只能堆積10cm的厚度,作為海洋沉積物的標誌化石之一,顆石藻對尋找石油資源的意義非凡。
受到畜牧業及人類工業生活的影響,越來越多的二氧化碳被排放至空氣中,溶解於海水裏,在海中的二氧化碳會形成碳酸,已經影響了顆石藻的生存,酸性的海水會溶解他們的石球殼,最終使顆石藻滅絕。


一直以來,顆石藻的外骨骼以每年約0.036mm的速度在海底不斷沉積,後來,這些沉積物被掩埋在年代較晚的沉積層下,通過地質結構變化,在高壓下形成了白堊礦石。
最後又通過流水的侵蝕、海底的抬高,使白堊礦石重見天日。有的風化白堊巖可高達幾十米,在其中還能找到蛇頸龍化石等古海洋生物化石,顯而易見,白堊中的微生物化石雖小,卻能講述着億萬年前的歷史。

