乌鲁鲁巨石是怎么形成的?

乌鲁鲁巨石的形成始于五亿年前

乌鲁鲁巨石是澳大利亚最标志性的自然地貌,它的形成也讲述了一个创造、摧毁与再造的同样特殊的故事。

乌鲁鲁巨石(Uluru)(和卡塔丘塔Kata Tjuta)的起源可以追溯到大约五亿年前,与澳大利亚大陆的形成大致在同一时期。

大陆板块的移动聚合形成了澳大利亚这个岛屿,这个进程与印度向如今的欧亚大陆推挤类似,印度板块移动的结果是形成了喜马拉雅山规模的山脉。

最终形成乌鲁鲁和卡塔丘塔的岩体正是位于彼得曼山脉(Petermann Ranges)其中的一条山脉上。

山脉的创造与摧毁

地球在那个时候是一个完全不同的世界,没有陆上植物,恐龙也只是在2.5亿年之后才开始在地球上游走。

“在如此远古的时候整个景象都很不同,那时候没有陆上植物,而且我们认为那时的气候在经历了几次冰川时代后,也许是沙漠气候,”地质学家马丽塔·布拉德肖博士(Dr Marita Bradshaw)说。布拉德肖博士曾经在澳大利亚地球科学局(Geosciences Australia)工作。

新形成的彼得曼山脉在规模上与法国的阿尔卑斯山脉或者喜马拉雅山脉相近。但是由于没有植被覆盖,它们迅速被侵蚀。

“当时的高山有花岗岩露头以及砾岩脱落,最终形成了今天我们在卡塔丘塔看到的那种岩石,”布拉德肖博士说。

形成卡塔丘塔的沉积物被河流冲进了一个冲积扇中。

然而,最后形成乌鲁鲁巨石的长石砂岩的砂石被丢弃在山脉的底部。

“我们现在在乌鲁鲁里看到的几乎只是遗落的花岗岩体,”布拉德肖博士说。

“它里面有大块的长石晶体,意味着它很靠近源头,而且它很长时间里都没有位于一个大型河流系统中,也没有被移动过,因此在它身上没有发生多少化学或机械侵蚀。”

岩石再造成为今天的样子

在经过长期的快速造山和侵蚀后,澳大利亚的中心地带形成了一片内海,并且在如今的阿玛迪斯盆地(Amadeus Basin)里一个沉积期开始了。

“阿玛迪斯盆地沉积了石灰石和砂泥,这些石灰石和砂泥掩埋了长石砂岩和砾岩,最终形成了乌鲁鲁和卡塔丘塔,”布拉德肖博士说。

大约四亿年前,乌鲁鲁和卡塔丘塔的砂砾被埋得如此之深并且承受如此巨大的压力,它们从沉积变成了岩石。

大约在这个时候,另一个造山运动开始了,这次造山运动被称为爱丽斯泉造山运动(Alice Springs Orogeny)。在此后的数百万年,这次造山运动创造了大型的地表起伏。今天如果你飞越澳大利亚中部,你从空中就能看到这些起伏。形成乌鲁鲁和卡塔丘塔的岩石也受到这次造山运动的影响。

“形成乌鲁鲁和卡塔丘塔的岩石[在造山运动中]被挤压下去并交叠,”她说。

在经过数亿年的长期侵蚀后,乌鲁鲁和卡塔丘塔最终从较软的岩石中显露出来。

“它聚集在一起,成为一块紧密相扣的岩石,在数千万年里,这块石头被侵蚀和打磨,成为今天我们看到的美丽的乌鲁鲁。”

特别的乌鲁鲁

乌鲁鲁上这些“褶皱”源于彼得曼山脉被侵蚀过的沉积层,这些沉积层被立了起来。
乌鲁鲁上这些“褶皱”源于彼得曼山脉被侵蚀过的沉积层,这些沉积层被立了起来。GettyImages/Geoffrey Clifford

“形成乌鲁鲁和卡塔丘塔的原始沉积物有它的独特之处,”布拉德肖博士说,“因为它们都来自于大型山脉。”

“然后它的形变也很特别,它真的紧扣在一起成为一块岩石。”

在形变中沉积物被立了起来,所以原先是横向的砂石层(又称层里“bedding planes”)现在变成了竖向的。

而且这块岩石异常坚硬。

“你本来以为乌鲁鲁会开始沿着这些现在是竖向的层里断裂,但是它并没有,所以它真的扣得很紧密。”

这些相连的岩石现在成为紧密相扣的乌鲁鲁,布拉德肖博士说,这也许就是为什么这块岩石本身如此坚硬、耐腐蚀和自成一体。

“这些折叠的最高处是压力最大的地方,那里也是固化并粘连的流体集中的地方。”

为什么乌鲁鲁是红色的?

布拉德肖博士说,乌鲁鲁呈现红色是因为这块岩石暴露于沙漠的空气中几十万年,它内部的含铁矿物的铁锈氧化的结果。

“那些没有长期与空气接触的比较新的岩石颜色上呈现灰色。”

布拉德肖博士说,至于原始的彼得曼山脉,你现在仍然能看到这条曾经十分壮观的山脉遗留的一个个“小鼓包”。


题图:乌鲁鲁巨石的形成始于五亿年前。(Getty Images/Ignacio Palacios)