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海洋盐度的历史

2008-05-08 14:18:06 作者:飘飘何所似 来源:化石网 浏览次数:307 文字大小【】【】【

让我们把眼睛投向我国的青海和西藏,那里有许多盐湖,这些盐湖捕获了大量的盐,在我国的柴达木盆地,遍地是盐的世界,甚至一条铁路也是在盐湖上铺就的。在我国古代的山西运城,也有巨大的盐湖被开采,为当时世界最大的都市——长安供给食盐。山西运城的盐湖位于运城以南,中条山北麓,是山西省最大的湖泊,号称“中国死海”,自古以来产盐出名,产出的盐被称为“潞盐”。为了给长安供给食盐,人们甚至在今天的山西永济县和陕西大荔县之间、黄河之上铺设了一条铁索桥。这个铁索桥两边都用巨大的铁牛和铁人固定,用铁链横穿黄河。打造这个铁索桥和两边固定的铁人和铁牛的所有的铁,相当于当时整个唐朝一年的铁的产量的四分之一。运城的名称可能就是为唐朝长安运盐而得来的吧。“潞盐”的开发历史可以追溯到距今4000多年以前。远古时期,舜帝巡视运城盐湖时曾禁不住抚琴吟唱《南风歌》:“南风之薰兮,可以解吾民之愠兮;南风之时兮,可以阜吾民之财兮”。黄河流域是中华民族文化的发源地,可见西北地区的得天独厚的盐湖资源也帮助孕育了中华民族文化。

大荔县的清朝的“丰图义仓”,唐时繁华的交通要道已经凋敝

这些盐湖是宝藏,很多湖就是钾盐湖,可以作为钾肥的原料。因此,这些大陆上捕获的盐大大降低了海洋的盐度,大陆的面积明显和海洋的盐度有关。大陆的面积越大,沉积盆地越多,海洋的盐度就应该越低。石盐在石油地质上,也是很好的盖层,它致密的特征可以把地下的石油圈闭,在地球物理勘探的地震波上可以很好的识别出来。这些地下的石盐都是古代的海洋的泻湖或者海湾,由于被外海隔离封闭之后通过蒸发作用,形成厚厚的石盐沉积;这些石盐的沉积在整个地球历史阶段是十分普遍的。在中国四川就产出震旦纪石盐;而在陕甘宁盆地则发现有厚厚的奥陶纪石盐;在江苏北部的淮安一带则有厚厚的白垩纪晚期石盐的沉积。人们通过对地质历史的陆地面积,估算了盐度的变化,在地球起源的早期的早太古代(30亿年之前),陆地很可能非常少,因此当时的盐度应该相当高。

但是他们忽略了一点,就是地下的卤水。除了石盐之外,很多地方地下还捕获了很多高盐度的卤水,这些都是以前海洋的海水的残存,这种现象在沿海的地区都很普遍,因此在古代大陆的沿海地区的面积也很重要,如果当时古代的大陆拼合成一个联合大陆,那么这些大陆的沿海地区的面积就大大减小,就不能捕获这么多卤水了,海洋的盐度就要上升;相反,如果这些大陆漂移,形成不同的陆地板块,沿海地区就会大大增加。捕获的卤水就相当多了。海洋的盐度就要下降。除了沿海地区外,内陆也可以捕获大量的卤水,当然这些卤水的地质时代一般都比较古老,在中条山地区就曾经钻探到过寒武纪的卤水。三国时期,蜀汉政权就曾经用天然气煮“井盐”,而“井盐”就是地下的卤水被抽上来煮成的食盐,而四川自贡就是著名的盐都。如果,把这些地下的卤水都考虑进去,地球起源的早期的早太古代(30亿年之前)的盐度要比以前人们估计的高的多!如果把这些因素估计进去,很可能最早的海洋的盐度就是现代海水的1.5到2倍,甚至更高,而这个结论对整个生命演化的过程是很重要的。

所以我们要考虑海洋的盐度的演化,首先要考虑陆地的演化。最早的岩石在地球上一处也不过是不到40亿年,而另外一处也是玄武岩和海底火山活动的产物,大约是38亿年的ISUA地区。而最早的陆地证据是来自澳大利亚的30亿年的砂岩中的41-43亿年的碎屑锆石,这些锆石提供了41-43亿年的证据,但是这些锆石十分稀少,在整个这个砂岩中大概只占有2%左右,因此表明了当时的陆地是十分的稀少,甚至有人认为这不能作为陆地存在的确切证据。为什么锆石可以提供陆地的证据呢?因为锆石是花岗岩等中酸性岩石的常见的矿物,而锆石非常坚硬而且难熔,可以经历搬运和风化等极端恶劣的环境,因此古老的碎屑锆石可以经历漫长的地质时代而保存下来。同时,由于锆石是一种封闭的晶体,里面的放射性成分非常稳定,可以进行准确的同位素定年,因此可以得到它形成的确切的地质时代。

对38亿年的玄武岩的石英透镜体的研究也发现,在其中拥有很高的卤水,也被认为是来自热液通道残余的海水。对32亿年的中太古代的铁矿石透镜体中的流体包裹体进行分析,发现进行恢复之后,当时的海水的盐度是现代的165%。因此很可能当时海水的盐度很可能非常高,也有一种可能就是这些包裹体中的盐水被捕获前已经被蒸发过了。考虑到这些铁矿石透镜体是由于海底热液喷涌形成的,因此很可能这些包裹体就代表了当时的残存的海水。海洋的海底热液是海水通过循环进入地下,被岩浆加热后重新喷发出来的,因此盐度与海水有密切的关系。高盐度的热液水很可能就来源于循环之前的高盐度的海水。

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