人類對地球影響有多大?新礦物爆炸式增長,地球已進入「人類世」

2020-12-04 環球科學大觀

科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇

2017年的一項研究發現，自工業革命時期至今，地球上新礦物質的激增速度令人咋舌，這種前所未有的礦物質晶體多樣化程度甚至超過了23億年前的「大氧化事件」。科學家認為，如果沒有人類就不會發生這樣的爆發性事件，這也佐證了我們正處於一個全新的地質時代——人類世。

新礦物的激增集中在過去200年裡，與地球45億年的歷史相比可以說是瞬間的增長。

根據國際礦物學協會(International Mineralogical Association)的數據，地球上共有5208種礦物質。根據定義，礦物質必須是自然生成的，因此不包括人類刻意合成的新礦物。研究人員對地球上5208種礦物質進行了詳細分析，發現若沒有人類活動，其中208種礦物質將根本不會存在。

這些因人類活動而產生的礦物包括白雲母，一種稀有的銅礦物，在古埃及青銅製品上結晶為明亮的藍色外殼；水碳鈉鈣鈾礦，在礦井隧道的牆壁上形成綠色或黃色螢光。在人類觸發的208種礦物中，大部分都是由於採礦而引起的，其中在冶煉廠的牆壁上發現了6種，在地熱管道系統中發現了3種，在奧地利山區的史前祭祀燃燒點發現了4種新生礦物質。

研究小組認為，龐大體積的垃圾堆中還可能形成更多其他新的礦物質。舊矽晶片、電池或電視機使用的很多螢光粉、磁鐵和各種高科技材料，當水化和氧化時會產生大量新奇的材料。

在地球歷史進程中，大約23億年前開始的大氧化事件期間，地球上大多數礦物質逐漸出現。由於光合細菌的爆發，地球表面開始充滿了氧氣，礦物質也從2000多個種類增加到4000多個種類。雖然這兩次事件產生了5208種礦物類型中的三分之二，但其持續時間長達十幾億年之久，而與過去幾個世紀瞬間爆發的礦物多樣性相比，並不值得一提。

自17世紀中期以來，地球上的礦物質多樣性比以往任何時候都爆發得更快，而這是一個由人類引起的新的地質時代的清晰標誌，即「人類世」。雖然「人類世」這一說法尚未獲得權威認可，但其影響之巨大，可以說是劃定地球歷史的重大地質事件。事實上，人類創造了這些材料和晶體，它們的多樣化和絢爛的色彩將永遠留存於地球最獨特的地質層，這是決定人類世是否可以作為一個新的地質時代的最重要的因素。

「人類世」之前的觀點表明，當1950年核試驗在地球表面創造了一個新的地質層時，人類終止了持續11700年的全新世。也可能始於1610年，當1492年歐洲人到達美洲後引發大氣中的二氧化碳水平急劇下降，這一影響在南極冰芯記錄中被捕獲。這些是人類對地球影響的更有力的證據。簡而言之，我們生活在一個無與倫比的無機化合物多樣化的時代，人類世地質層發展之快、影響之廣令人驚嘆。

文/ 朱張航宇

參考文獻：On the mineralogy of the "Anthropocene Epoch", American Mineralogist, 2017, 102 (3): 595-611.

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