地球形成已經(jīng)超過46億年了,公轉(zhuǎn)幾十億圈,軌道上的物質(zhì)早就被清空了。就是說,以百萬年為單位的話,地球的質(zhì)量和直徑并沒有增加(事實(shí)上質(zhì)量還降低了)。形成沉積層的原因不是太空物質(zhì)沉降,而是造山運(yùn)動與風(fēng)化作用互相較勁的結(jié)果,屬于地球“內(nèi)部事務(wù)”。至于為何“古深今淺”,很簡單,后來居上嘛。
沉積物質(zhì)從何而來。
地球有厚實(shí)的大氣層,還有液態(tài)水,所以高山、高原的物質(zhì)會不斷被風(fēng)與水剝蝕,變成小顆粒,被搬運(yùn)到低平處沉積下來。大氣與水這些流體因素總在削峰填谷,想方設(shè)法把地球打磨成一個(gè)完美的球體。
圖:
黏土、砂石等不同成分組成的沉積層。
不過與此同時(shí),地球內(nèi)部的力量又在迫使山脈和高原繼續(xù)抬升,并通過拉伸或擠壓地層,制造新的山脈與溝壑。
圖:山脈的形成。
這兩種力量已經(jīng)這樣互相作用了幾十億年,結(jié)果誰也沒壓過誰,倒是造就了大范圍的沉積區(qū)域。比如黃土高原吧,這個(gè)地方中生代時(shí)期是個(gè)巨大的內(nèi)陸盆地,后來周圍山脈剝蝕下來的碎屑不斷在此堆積,填平了盆地。加上地層抬升,這里漸漸成了一片高原。
本著“誰高削誰”的原則,風(fēng)和黃河開始從這里向東、向南搬運(yùn)物質(zhì)。它們大量地搬,黃土高原則以每年抬升20毫米(印度板塊擠壓導(dǎo)致的)作為回敬。所以最后,我們得到了一塊肥沃的華北平原,黃土高原也沒見變矮。
圖:廣闊的華北平原,及周邊地形。
自然沉積與“考古層位學(xué)”。
考古層位學(xué)主要以地層中因人類活動而形成的各種文化堆積為研究對象,比如陶片、房基、建筑遺址什么的。遺存物的埋藏深度便是判定文物年代的重要依據(jù)。
以華北平原為例,僅每年的沙塵暴,就會讓這片平原“長高”0.1至5毫米,而人類世代聚居的地方每年“長高”得更多。這些人造沉積物質(zhì)中,爐灰、建筑垃圾、生產(chǎn)垃圾是主流,這些廢棄物平均每年可以讓地面升高5毫米以上。后來房屋翻建,舊的基臺便被留在下面了。
圖:各個(gè)朝代形成的沉積層,年代越
近埋藏越淺。另一個(gè)因素是頻繁改道的黃河。黃河每次決口都會淹沒大片土地,村落城市被沖毀,建筑物只剩墻基,埋在厚厚的泥沙之下。災(zāi)難過后,居民又在新地層上重建家園,原來的遺址便沉睡在地層之下了。
如有謬誤,煩請指正。歡迎喜歡科學(xué)的朋友們關(guān)注:純野生科學(xué)家。專業(yè)化繁為簡,每天分享通俗易懂的科學(xué)小知識。