大家好，今天我們還是來講故事。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，就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），就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了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。在我們眼裡鬼斧神工的自然奇觀，在鮑威爾眼裡卻是「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。
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。這片結晶岩石大部分是花崗岩，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記錄中有超過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，到底發生了什麼全球性的超級事件，讓整個地球將近1/4的歷史都消失了呢？
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，化石記錄顯示絕大多數動物的門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。
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都還沒辦法解釋。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一百多年的今日，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10億年的岩層搬走的呢？這也是科學界至今為止無法解開的大謎團之一。
今年9月，也就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導了這樁奇事，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。他説，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，就會碰到這種神祕的兩岩石層不整合現象。「所以這個地質現像很普遍，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10億年搞搞明白的。各種理論也是層出不窮。
四大理論揭示地球隱藏的祕密
●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3000萬年間的岩層又是誰搬走的呢？所以這個看上去不錯的理論，因為沒法解釋這3000萬年的地質缺失，而沒法被大家認可。
遭受同樣境遇的還有超級大陸（Super Continent）理論。
●超級大陸的死亡
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分，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給搬走的呢？
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，比如説，超級大陸加雪球地球。
●岩層消失源自多個事件叠加
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什麼冰川侵蝕的作用，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。
●測量方式上的偏差
加州大學聖巴巴拉分校（University of California Santa Barbara）的地質學教授麥克唐納（Francis Macdonald）則介紹了一種稱為熱年代學（Thermochronology）的技術，是通過測量岩石形成以來的溫度變化來推斷岩石的歷史。
馬夏克解釋說，以花崗岩為例，如果用以前的測定方法，測出它年齡為1億年，這1億年其實是從岩漿冷卻成固體的這個時間，而不是這塊岩石存在於地球上的時間。打個比方，就是蒸包子的時間，而不是包子出爐的時間。而熱年代學則能測出這塊岩石大致是在什麼時候被推到地球表面的時間，相對來講更精確。
那麽熱年代學技術能否精確測定岩石的年齡，解開大峽谷的這10億年的失憶之謎呢？讓我們拭目以待吧。
今天的故事就講到這裡了。有人説，這個藍色的星球藏著很多的祕密，所以科學家們很忙。也有人説，這世上本沒有迷，只是我們自己看不見真相，一切都來自於神的造化，我們尊重事實本身就好。您覺得哪一種説法更能讓人接受呢？
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