“雪球地球”是全球事件吗？新研究提供迄今为止最好的证据
地质学家在科罗拉多州发现了强有力的证据，证明数亿年前巨大的冰川覆盖了地球直至赤道，使地球变成了漂浮在太空中的冰柱。这项研究由科罗拉多大学博尔德分校牵头，对长期存在的“雪球地球”理论的支持者来说是一个重大突破。该理论认为，大约在 7.2 亿至 6.35 亿年前，由于尚不清楚的原因，一系列事件彻底改变了地球的气候。气温骤降，可能厚达数英里的冰盖覆盖了地球表面的每一寸土地。
“这项研究首次提供了雪球地球到达赤道大陆中心的物理证据，”新研究的主要作者，科罗拉多大学博尔德分校地质科学系博士后研究员 Liam Courtney-Davies 说。
研究小组将于11 月 11 日那周在《美国国家科学院院刊》上发表其研究成果。合著者包括科罗拉多大学博尔德分校地质科学教授 Rebecca Flowers，以及科罗拉多学院、加州大学圣巴巴拉分校和加州大学伯克利分校的研究人员。
这项研究的重点是科罗拉多州落基山脉前山脉。考特尼-戴维斯说，这里的一系列岩石被称为“塔瓦卡夫”或“塔瓦”，砂岩为地球过去这段寒冷时期提供了线索。
研究人员使用了一种名为激光烧蚀质谱的测年技术，该技术用激光照射矿物以释放其中的一些原子。他们发现这些岩石在大约 6.9 亿至 6.6 亿年前被迫进入地下——很可能是由于巨大的冰川压在上面。
科特尼-戴维斯补充说，这项研究将帮助科学家了解地球地质历史以及地球生命历史的一个关键阶段。雪球地球解冻后，第一批多细胞生物可能立即出现在海洋中。
“气候在演变，生命也在演变。所有这些都发生在雪球地球剧变期间，”他说。“我们必须更好地描述整个时期，才能了解我们和地球是如何共同进化的。”
寻找雪
“雪球地球”一词源自美国地质学家约瑟夫·基尔施文克（Joseph Kirschvink）于1992年发表的一篇论文。
然而，尽管经过了几十年的研究，科学家们仍未就整个地球是否真的冻结达成一致意见。例如，地质学家在古代沿海地区发现了这一时期厚冰的痕迹，但在赤道附近的大陆内部却没有发现。
科罗拉多州就是从这里进入人们视野的。当时，该地区并不像今天这样位于北纬。相反，科罗拉多州位于赤道上方，是古代超级大陆劳伦大陆的内陆部分。
科学家认为，如果冰川在这里形成，那么它们可能在任何地方形成。
深入研究
为了寻找那块缺失的拼图，考特尼-戴维斯和他的同事来到了塔瓦砂岩。如今，这些地貌在科罗拉多州前山脉的几个地方露出地面，最引人注目的是派克斯峰附近。在外行人看来，它们可能看起来就像普通的黄褐色岩石，垂直排列，宽度不到一英寸到几英尺。
但对于地质学家来说，这些地貌有着不同寻常的历史。它们很可能在某个过去时期以科罗拉多地表的沙粒开始。但后来，力量将它们推入地下——就像爪子挖进地壳一样。
考特尼-戴维斯说：“这些是典型的地质特征，称为注入物，通常形成于一些冰盖之下，包括现代的南极洲。”
他想弄清楚塔瓦砂岩是否也与冰盖相连。为此，研究人员计算了穿过这些地貌的矿脉的年龄。他们收集了富含氧化铁（本质上是铁锈）的微小矿物样本，然后用激光照射它们。在此过程中，矿物释放出少量放射性元素铀。由于铀原子以恒定的速率衰变成铅，研究小组可以将它们用作行星岩石的计时器。
这是一个顿悟时刻：该团队的发现表明，塔瓦砂岩在雪球地球时期被推入地下。该团队怀疑，当时科罗拉多州形成了厚厚的冰盖，使沙子暴露在巨大的压力之下。最终，由于无处可去，它们被推入了下面的基岩中。
弗劳尔斯说：“我们很高兴有机会揭开科罗拉多州迄今为止发现的唯一雪球地球沉积物的故事。”
研究人员还没有完成：如果这些特征在雪球地球期间在科罗拉多州形成，那么它们很可能也会在北美其他地方形成，考特尼·戴维斯说，
“我们希望传播出去，以便其他人能够尝试找到这些特征并帮助我们构建更完整的雪球地球图景。”
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