被壓扁的沙子

在過去的9年里，科學(xué)家們一直對6500萬年前恐龍滅絕的一個新觀點爭論不休，這個問題最終也許會得到解決。

1980年，曾經(jīng)有報道說，在一個6500萬年前形成的沉積物薄層中，發(fā)現(xiàn)了稀有金屬銥，它的含量異常豐富。一些人認為，這可能是由于一個巨大的小行星或彗星撞擊地球的結(jié)果。這種撞擊也許深入到了地殼內(nèi)部，引起火山噴發(fā)，造成大火和潮汐大浪。許多塵埃進入了平流層中，結(jié)果造成在很長一段時間內(nèi)陽光無法抵達地球表面。這也許是導(dǎo)致包括所有恐龍在內(nèi)的許多地球生物滅絕的原因。

毫無疑問，6500萬年前地球上曾有過一次“大滅絕”，發(fā)生過一次“大劫難”。然而，并不是所有的科學(xué)家都認為這是由巨大撞擊引起的。例如，1987年就有人指出，如果地球突然經(jīng)歷了一個火山爆發(fā)期，許多火山大致同時噴發(fā)，那么也能造成一個足以使生物大量滅絕的巨大災(zāi)難。

因此，目前存在兩種對立的理論，即“撞擊說”和“火山說”。

這不僅僅是一個學(xué)術(shù)問題，因為我們將來也許還會遇到這樣或那樣的大災(zāi)難(萬一哪天某個星體要撞擊地球，我們也許會知道如何來避免這種撞擊)。我們需要盡可能多地了解這種事件所產(chǎn)生的影響，希望將來一旦 面臨這種事件，我們可以采取某種應(yīng)急措施。

為此，科學(xué)家們一直都在努力尋找證據(jù)來驗證這兩種理論。

1961年，一位名叫S.M.斯季紹夫的原蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果二氧化硅(即非常純的沙子)處于超高壓的狀態(tài)，那么它的原子相距很近，從而變得極為致密。一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。這種被壓扁的沙子因此被稱為“斯石英”。 

斯石英并不十分穩(wěn)定，原子之間靠得太近以至于它們又出現(xiàn)相互排斥的趨勢，最后又變?yōu)槠胀ㄉ匙印Ｈ欢捎谠又g結(jié)合得極為致密，所以這種反彈變化進行得非常緩慢，從而使斯石英可保持數(shù)百萬年。
金剛石的形成與此相同。金剛石中的碳原子被擠壓得異常緊密，它們同樣存在一個向外擴散并且恢復(fù)為普通碳的趨勢。在通常條件下，這也需要數(shù)百萬年。

如果你把溫度升得足夠高，就可使這種變化加快。增溫可以增加原子的能量，使它們之間能夠相互分離，返回到原始狀態(tài)。因此，如果在850℃的溫度下把斯石英加熱30分鐘，它將變?yōu)槠胀ㄉ匙印?你也可以在真空中對金剛石加熱，從而把它恢復(fù)到原始碳的狀態(tài)，但誰愿意這樣做呢?)
斯石英可以在實驗室里制造，但它們在自然界中存在嗎?回答是肯定的。然而它們只出現(xiàn)在沙子被強烈擠壓的地方。

在一些地方已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了斯石英，而且有證據(jù)顯示，這些地區(qū)曾經(jīng)受到巨大隕石的撞擊。撞擊所產(chǎn)生的巨大壓力形成了斯石英。另外，在進行過原子彈爆炸實驗的場地也發(fā)現(xiàn)了斯石英，它是由膨脹火球的巨大壓力形成的。

似乎可以肯定地說，斯石英也應(yīng)該出現(xiàn)在壓力極高的地殼深處。在這種情況下，它可通過火山噴發(fā)被攜帶到地表。然而，噴發(fā)溫度極高，巖石會被熔化，所以任何由火山攜帶而來的斯石英都被轉(zhuǎn)化為普通的二氧化硅。事實上，在火山活動地區(qū)至今沒有發(fā)現(xiàn)過斯石英。

那么，你可能會說在斯石英出現(xiàn)的地方肯定發(fā)生過撞擊，而且肯定沒有發(fā)生過火山活動。

亞里桑那大學(xué)的麥克霍恩和幾位合作者研究了新墨西哥州拉頓地區(qū)的巖層。巖層的年齡為6500萬年，因此可以追溯到恐龍滅絕的年代。

他們在1989年3月1日宣布，利用測試固體物質(zhì)中的原子排列的現(xiàn)代技術(shù)，即核磁共振和X光衍射，他們確實檢測到了在斯石英中存在的一種原子排列。

這種情況顯示，在6500萬年以前曾有一次巨大的撞擊并形成了數(shù)噸重的斯石英。這些斯石英在沉降之前曾被濺到了平流層中。那么，造成恐龍滅絕的原因不是火山活動，而應(yīng)該是撞擊。