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泥土是地球上最常見的物質,我們幾乎每天都可以看到泥土的蹤跡,大家都知道,這些平凡的泥土是地球上所有陸生植物生存的根本,它們為各種生物提供了豐富的食物來源,從而在陸地上營造出了一個生機勃勃的生態環境,因此可以說,泥土是地球的寶藏。然而泥土並不是地球剛誕生就存在的物質,那麼地球上最早的泥土是什麼時候形成的呢?今天我們就來講一下。

大約45.5億年前,地球還是一顆由熔融物質構成的熾熱行星,經過大約1.5億年之後,地球的表面才逐漸冷卻下來並形成了各式各樣的岩石。在隨後的時間裡,在Sunny、流水、冰川、重力、風力……等等外力的作用下,這些岩石的物理性質和化學性質都會出現不同程度的改變,進而形成了結構疏鬆的風化殼,這些風化殼中的物質就是地球上泥土最初的主要物質來源(還有一少部分是來自宇宙的塵埃)。

假如你不相信的話,你可以將一堆泥土放大幾十倍來觀察,這時你就會發現,泥土其實是由很多非常細小的碎石塊一類的物質構成,而這些碎石塊正是地球表面的岩石被風化之後的結果。

然而光是這些物質是不能夠被稱之為泥土的(類似這樣的物質在火星、月球上到處都是),這是因為我們所講的泥土,是指陸地表面上的一種擁有一定肥力的疏鬆物質層,而岩石風化後產生的細小物質並不擁有肥力。那麼泥土為什麼會擁有肥力呢?答案就是在泥土之中還有一種物質——腐殖質。

腐殖質是一種膠體物質,通常為暗棕色或者黑色,這種物質富含碳、氮、氧、氫、磷、硫等等高等植物必需的元素,是泥土肥力的主要來源(泥土中超過一半的有機物質都是腐殖質),除此之外,腐殖質還是一種非常好的膠結劑,它們可以把鬆散的砂土黏結起來,也可以使過度黏結的物質變得較為疏鬆。

腐殖質被稱為泥土的精華,那些岩石風化後產生的細小物質只有在擁有腐殖質的情況下,才能夠被視為泥土。因為腐殖質主要是地球陸地上動植物的遺體經異養型微生物分解後的產物,而植物又是動物不可或缺的生存保障,所以地球上最早的泥土的形成時間,其實就是地球上的植物最早出現在陸地上的時間。

研究表明,大約30億年前,植物的祖先就已經在地球的海洋裡出現了,而直到大約4.75億年前,它們才出現在地球的陸地上,這就說明了地球上最早的泥土是在大約4.75億年前形成的,考慮到地球有45.5億年的歷史,因此這個時間點可能比你想象中的晚得多。那麼剛開始的時候,地球上的泥土是怎麼形成的呢?

最早“登陸”的植物是裸蕨植物和苔蘚植物,它們的生長的物質基礎主要依靠於陸地上的雨水所溶解的礦物質。在生長過程中,這些植物還會產生很多對岩石有分解作用的分泌物,從而加速了泥土形成的程序,隨著它們的大量繁衍,動物以及異養型微生物也得以在陸地上“站住了陣腳”,在這些動物、植物和微生物的共同作用下,地球表面的岩石以及岩石風化後產生的細小物質就形成了真正的泥土。

當泥土層達到了一定的厚度時,那些被壓在下層的泥土就會在強大壓力的作用下重新變成岩石(這被稱為“沉積岩”),因此地球上的泥土並不是形成之後就會一直存在的,比如說現在地球北半球的大多數泥土都是在第四紀形成的,而在此之前形成的絕大部分泥土都已經消失了。

值得一提的是,泥土的形成需要很長的時間,科學家估計,如果從岩石風化的階段開始計算,那麼要形成1釐米厚的泥土,至少都需要好幾百年的時間,而在自然條件不佳的情況下,這個時間甚至可以達到上萬年。

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