12亿年前，一块25万吨的巨石悄然落下 -

这是苏格兰西北部克拉希托尔村（Clachtoll）的海岸悬崖俯瞰图。照片右侧的海岸边，有一块古代巨石，在房子前的小海滩上宛若一座小山。

摄影：IAIN MASTERTON, ALAMY STOCK PHOTO

撰文：MAYA WEI-HAAS

苏格兰西北部海岸，狂风暴雨中，Zachary Killingback正在检查一块陷入泥坑的岩石。这可不是一块普通的石头：它重达25万吨，长度超过一架大型喷气式客机。12亿年前，它就这样斜着伫立在那里，意味着它可能是迄今为止在陆地上发现的最古老的岩石。

当时，作为英国杜伦大学的硕士研究生，Killingback只是想知道这块巨石落下的几秒里，究竟发生了什么。地球冷却到足以形成岩石后，悬崖上的岩石开始纷纷脱落，但在地质记录中，却很少发现古代落石的迹象。苏格兰的这块巨石为我们提供了观察古代地球的新视角：这个时间没有动物，没有植物，甚至早于现代大陆形成。

新的研究结果发表于《地质学》杂志，科学家描述了这样的场景：巨石下降不到15米，落入含水沉积物，在冲击力的作用下，岩石破裂，泥浆注入裂缝。巨石原本所在的悬崖在侵蚀作用下消失了，只剩下落石。每一块岩石都有自己的故事，科学家的任务是利用地球上已知的诸多物理过程，讲述这颗星球的过往。

“如果非常仔细地观察岩石，我们会发现无数惊人的细节，它们记录了一切，非常美丽，”内布拉斯加州立大学林肯分校的结构地质学家Cara Burberry说。她没有参与此次研究。

地质学乐园

在苏格兰西北部，蓝绿色的海水沿着海岸冲刷着小小的海滩石缝，景色优美。起伏的地形记录了地球几十亿年的历史，超级大陆形成又分裂，河流湖泊水涨水落。

“这就像英国人的地质学乐园，”香港大学的地质学家Alex Webb说。他没有参与此次研究。

好几代科学家曾来过这片古老的地方，现在这里已成为大学生野外远足的热门去处。“如果不是因为新冠疫情，今天我应该站在这些露出地面的岩层上，”研究著者、杜伦大学的结构地质学家Bob Holdsworth说。

在带领学生出游的一次旅行中，Holdsworth和同事注意到，克拉希托尔村附近的一块岩石有些奇怪。这块巨石属于刘易斯片麻岩，有30亿年的历史，在形成过程中，受到巨大的压力，矿物质因此整齐地排列在被称为“叶状层”的堆积层里。在大部分区域里，这些堆积层呈西北-东南走向，但巨石的堆积层却旋转了90度。

画面前景里的这块巨石，长度超过一架大型喷气式客机。照片摄于2010年。

供图：RICHARD WALKER

Holdsworth和同事有一种预感，旋转的岩层和岩石裂缝的其他奇怪特征，可能是快速俯冲造成的，但他们需要更多数据来证明这一点。于是，Killingback把这个难题当作了硕士论文的研究重点。

收集线索

落石地点是Killingback本科时最喜欢的实地考察地。对于有点自闭的Killingback而言，和同学们一起旅行是个不小的挑战。

但克拉希托尔村之旅不一样。与其说，是教授带着他们浏览地质景观，不如说“是一种放松。”“我很喜欢”，Killingback说。

2016年9月，他为了硕士论文回到这里，仔细绘制了巨石的结构。山上狂风呼啸，暴雨倾盆，但Killingback高效地完成了所有任务，顺利赶回车里，回顾笔记，并计划下一步。即使是在车里，他也能感受到风的威力。“每天晚上我都怀疑自己会被吹走，”他说。

旅程的最后一天，现场到处都是来旅行的大学生。一群人在岩石上奔跑时，Killingback完成了任务，回到实验室，重建这颗星球上的远古一瞬。

破坏性下坠

Killingback和同事描述的地质故事大致如下：约12亿年前，在今天的苏格兰西北海岸，一个盆地正在形成。当地的湖泊星罗棋布，河流奔涌不息，留下一层层乱石和红色沉积物。大地震悄然而至，从陆地一直延续到盆地，地面晃动，巨石从悬崖上掉了下来。下落时略微扭动了一下，导致内层与当地的其他岩石有90度的差别。

岩石落下后，顶部和底部都出现了裂缝。今天，这些裂缝里满是红泥，这些细微差别恰恰是坠落的证据。顶部裂缝中的沉积物有分层，说明它们随着时间推移被逐渐冲刷进裂缝里。底部的则没有分层，而是填满了更细的沉积物，这意味着它们是在冲击力的作用下，快速注入的。Burberry称之为落石的“铁证”。

Killingback说，岩石在撞击中曾滑动过，巨石前方的一条大裂缝是证据之一。研究团队还把小岩心带回实验室，测试需要多大的力才能把岩石分开。根据这个数字，他们判断岩石落下的高度可能不到15米。

“我们以前怎么没注意到？它很值得研究，”英国朴茨茅斯大学的地质学家Catherine Mottram说：“我好几次坐在那块巨石8上吃午饭”。Mottram每年都会带着大学生到那里，但没有参与此次研究。

岩石的故事

对于Killingback而言，最大的挑战在于把自己的想法转换成书面论文，自闭症患者常常会遇到这个困难。“我基本上是通过图片来思考的，”他说：“整个论文在我的脑海里，就像无声的纪录片。”

把脑海中的影片变成书面故事，Killingback用了两年时间。“我暗自希望有人能发明一种技术，把U盘插进我的脑袋里，直接下载所有东西。”

Killingback有自己的应对策略，包括向母亲解释研究的各个部分，然后立即把这些话写下来。付出终有回报，最终一项具有启发意义的研究诞生了。

伦敦帝国理工学院的地质学家Christopher Jackson没有参与此次研究，他说：“这是一个独一无二的机会，让我们看到一个经常发生却少有岩石记录保存下来的过程。”

地质学的部分乐趣在于像侦探一样工作，从每一块岩石中辨别出线索。Webb说，在Killingback的论文中，“寻找答案的乐趣就像剥茧抽丝”。

（译者：Sky4）

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