人類已經極大地改變了地球表面。衛星影像顯示,紐約市的燈光在夜晚閃耀,而中國的長城在白天雄偉壯觀。但我們也在腳下的地層中留下了不易察覺的印記,例如散落在海底的塑膠和原子彈試驗產生的強烈輻射訊號。對於許多科學家來說,這種證據足以正式宣佈一個新的地質時代——一個將在數百萬年後的沉積層中可見的時代。3月1日在《美國礦物學家》雜誌上發表的新研究為所謂的“人類世”論點增加了又一層證據:人造礦物。
卡內基科學研究所的礦物學家羅伯特·哈森和他的同事統計了地球上的礦物數量,結果發現,由於人類活動,產生了大量的礦物。雖然根據定義,礦物必須透過自然過程形成,但哈森的團隊發現了208種由人類介導的礦物——它們確實是自然形成的,但在人造礦山等場所,不自然的溼度或採礦作業引起的火災沿著礦壁產生了新的礦物。其他例子可能更難找到,除非你是深海潛水員;例如,當青銅或黃銅製品在沉船中沉沒時,它們會與海底相互作用,從而產生新型的、由人介導的礦物。
也許更引人注目的是類礦物化合物——如果它們不是完全人造的(而是由人介導的),就會被歸類為礦物的物質。哈森的團隊也列出了一個很長的清單,其中包括從合成紅寶石和鑽石到陶瓷、磚塊、水泥、電池和手機的某些元件的一切——他們懷疑還有成千上萬種變體,多得他們數不過來。
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為了讓大家對這個數字有一個概念:大約24億年前,我們的大氣層中產生了大量的氧氣,隨著如此多的氧化物版本的出現,礦物數量從大約2000種飆升至5000種。哈森的研究現在表明,人類事件超越了所謂的“大氧化事件”,這在之前是已知的礦物數量增加最多的一次(從廣義上講)。哈森說:“我們生產的許多東西都像礦物一樣,我們確實改變了我們現在所處的沉積層。”
人類不僅大大增加了礦物的多樣性——再次使用該術語來表示自然發生、人類介導和人造的——而且他們這樣做也非常迅速。在“大氧化事件”期間,花費了大約20億年的時間才創造了數千種礦物,但最新的數十萬種增長大多發生在工業革命以來。哈森說,這是地球歷史上新礦物產生最快的速度。而這才是關鍵:“人類世不僅僅是說人類影響了地層,”萊斯特大學的地質學家、人類世工作組主席揚·扎拉謝維奇補充說,他沒有參與這項研究。“它是這些變化的規模、多樣性和軌跡的象徵。”想想任何顯示過去幾十年大氣中二氧化碳水平急劇攀升的圖表,從地質學角度來看,這只是轉瞬之間的事情。扎拉謝維奇說,正是這種增長(無論是二氧化碳還是其他標誌)定義了人類世。“圖表上最明顯的垂直線之一是礦物種類的增長,”他說。“這是最顯著的變化之一。”
如果未來的地質學家發現自己在挖掘古代城市的沉積層時,這種劇烈的變化不會被忽視。“這些是我們這個時代真正的全球標誌,”哈森說。不僅因為城市的基建設施包含許多這些人造礦物,還因為它包含在世界各地採石的天然礦物,從而形成了自然界中不會發現的濃度。即使海平面上升 300 英尺並淹沒沿海城市,這些礦物仍然會在沉積記錄中可見。這是因為像華盛頓紀念碑和史密森尼博物館這樣的地標將坍塌成瓦礫堆——這些印記後來被儲存為地下高度不尋常的透鏡狀口袋,無論在形狀還是礦物方面都與周圍環境不同。例如,華盛頓紀念碑最終將是一個由石灰岩組成的透鏡狀口袋,而在其他地方找不到石灰岩。而曾經是史密森尼博物館的口袋將包含如此多的稀有礦物,它們不可能在自然界中如此緊密地形成。此外,它們將被我們日常使用的各種人造礦物所包圍。“在地球過去 45 億年的地質歷史中,根本沒有類似的情況,”扎拉謝維奇說。“這簡直是截然不同。”
