在尘土飞扬的地面上散落着一片在 2.15 亿年前突然枯萎死亡的湿地森林的残骸。保罗·奥尔森（Paul Olsen）指向散落在各处的白色、红色和黑色的石英碎块。“你看它呈绳状了吗？”他问道。他举起一块。“看起来就像有人把小绳子剪碎了，然后扔在这里。”奥尔森认为，这些散落的岩石标志着一场大规模灭绝的时刻，这场灭绝事件摧毁了北美许多物种。他想找出引发这场灭绝的灾难。但当我和他一起站在烈日下时，我却看不出他那双训练有素的眼睛能轻易察觉到的微妙线索。当我环顾四周的岩石时，我根本看不到他所说的绳状、圆柱形。“奥尔森是一位白发苍苍的古生物学家，来自纽约的 Lamont-Doherty 地球观测站。他带我来到了 Petrified Forest National Park 的一个神秘地点，这不是公园里那个以两英尺宽的石化木闻名的区域，而是大多数游客从未留意过的区域。我们周围被水侵蚀的荒地呈浅淡、贫瘠的米色、粉红色和白色粘土层条纹，只能支撑几簇草。除了数千块散落的石英碎块，地面上几乎寸草不生。在盯着这些岩石看了 10 分钟后，我脑海中的某样东西终于豁然开朗——就像那些让你盯着一堆点而不聚焦，突然间一个飞船或卡通人物的形状就会跳出来的脑筋急转弯一样。我瞬间意识到，这些岩石大多数确实是圆柱形的——有些是扁平的，有些是分叉的，有些是弯曲的，有些是粘在一起的——但大多数，无可否认，都是圆柱形的。奥尔森说，这些岩石隐藏着一个巨大的谜团。
硅质岩中的秘密
保罗·奥尔森在 Petrified Forest 检查一块石英。图片由 Douglas Fox 提供 这些碎片从我们上方陡峭的山丘上 15 英尺高的不起眼的岩层中剥落下来。古生物学家称这一层为“持久的红色硅质岩”，它蜿蜒环绕着眼前每一座山丘的边缘。它只有几英寸厚。但如果你用石锤敲击它，你会发现这一层几乎完全由这些交织在一起的圆柱形岩石组成，像刨花板一样压在一起。“这是一个非常奇怪的地层，”奥尔森说。“看起来像是被压扁的 [化石] 植被垫子。”他说，这些岩石可能是石化了的树根垫——或者可能是混合了植物茎和树枝。这一层标志着两个地质时期——Adamanian 期和 Revueltian 期——之间的断层，这两个时期，如今美国西部许多动植物都灭绝了。
陨石联系
国家公园的古生物学家 William Parker 和丹佛自然科学博物馆的古生物学家 Jeffrey Martz 于 2008 年首次意识到，红色硅质岩可能代表了一次灭绝事件。最近，2011 年，荷兰乌得勒支大学的研究人员报告在该红色硅质岩上方发现了一个“蕨类植物高峰”，这是一个富含石化蕨类孢子的层。蕨类植物通常是在现代森林火灾后最先恢复生长的植物——而这个古老的蕨类植物高峰可能同样代表了一个时刻，当时适应了浓雾、低光照和干旱的蕨类植物在一次大规模森林死亡事件后突然占据了主导地位。Parker、Martz、Olsen 和同事们现在正试图找出导致那次大规模死亡事件的灾难。他们认为罪魁祸首是一颗 2.15 亿年前袭击地球的巨大陨石，它今天位于加拿大。它形成的 Manicouagan 陨石坑是一个不寻常的环形湖，直径 60 英里，从太空可以看到。亚利桑那州的灭绝层与魁北克的 Manicouagan 陨石坑的年代大致相同——几百万年的误差。证明它们之间的联系将取决于对红色硅质岩以及其上下岩层的更精确测年。
切入核心
在我去年 11 月拜访 Petrified Forest 的时候，Olsen 正在进行这项工作。他和一支团队正在从公园另一个地点——距离红色硅质岩层可见地表约 10 英里处——钻取一个 1,600 英尺的原始、未风化岩石岩芯。拥有这个岩芯将有助于地质学家实现一个重要目标：将 Petrified Forest 中已知的不同岩层整合到一个单一的序列中。他们在岩芯中遇到的绝大多数岩层都来自地表暴露的地方——但地质学家不确定它们是如何组合在一起的。在这个岩芯的某个地方，大约在 800 英尺深处，他们将找到红色硅质岩层。他们可能无法用肉眼辨认出来，因为这个古老的景观由沼泽、池塘和辫状河流组成的拼凑而成，这些组合会在不同地点形成不同类型的矿物和岩石。但化学测量应该仍然能帮助他们在岩芯中找到代表同一时间点的岩层。一旦他们做到了这一点，他们就能比以往任何时候都更精确地测量岩石的年龄。他们还可以寻找由撞击产生的矿物，例如冲击金刚石或稀有元素铱。通过研究这个岩芯，他们将最终了解亚利桑那州的灭绝层是由加拿大的陨石撞击造成的——还是由其他未被发现的灾难造成的。请关注 Douglas Fox 即将在 Discover 上发表的专题文章，阅读更多内容。图片由 Douglas Fox 提供
