艺术家想象中的“雪球地球”,数亿年前,地球完全或大部分被冰覆盖。 图片来源:Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images
即使是温暖的热带地区也可能曾经被巨大的冰块压碎。
严重的冰河时期占主导地位,大约 720 到 6.35 亿年前,远远早于跟踪这片土地。但目前还不确定,在这个被称为“雪球地球”的长期极端事件的冰川作用期间,整个世界是否会被冻结。现在,来自曾经位于热带地区的科罗拉多州的新证据表明,甚至覆盖了地球上最温暖的地区。
领导这项新研究的科罗拉多大学博尔德分校地质学家利亚姆·考特尼·戴维斯在一份声明中说:“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。”该研究最近发表在美国国家科学院院刊,领先的科学期刊。
地球上滞留热量的温室气体急剧减少————可能触发了滑入冰冻球体的动作。先前的研究研究表明,尽管地球的平均温度远低于冰点,但一些海洋表面和陆地仍拒绝转向或被厚厚的坚硬冰覆盖。
但科罗拉多山脉的证据表明热带地区有厚厚的冰。
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这些明显的岩石被称为塔瓦砂岩,暴露在落基山脉中。正如您可能已经猜到的那样,砂岩最初是表面上的沙子,但通过不同的活动而压实在一起,例如河流中的颗粒被一层又一层的淤泥掩埋。在这种情况下,研究人员表示,塔瓦砂岩类似于冰原下发现的特征类型,就像当今的冰原一样。
为了了解厚重的冰川是否压实了这片曾经的热带砂岩(如下所示),研究人员对穿过砂岩的矿脉进行了年代测定。他们用激光射击这些古老的、生锈的矿物,释放出铀,这是地壳中常见的放射性元素。至关重要的是,铀会以恒定的速率自然衰变,从而提供了一种年代测定技术,并可以很好地了解某些物质的形成时间。
橙色塔瓦砂岩暴露在落基山脉顶部。 图片来源:Christine Siddoway / CU Boulder
研究人员称,深红棕色带是塔瓦砂岩层,在雪球地球期间被沉重的冰川压碎。 图片来源:Liam Courtney-Davies / CU Boulder
结果呢?铀年代测定与数亿年前的雪球地球时期一致。
这是一个引人注目的发现,表明巨大的冰川压缩了曾经的热带科罗拉多州。但这只是一个调查区域。需要进行更多调查才能真正了解地球上巨大冰盖的范围。
考特尼-戴维斯说:“我们希望将消息传出去,以便其他人尝试找到这些特征,并帮助我们构建更完整的雪球地球图景。”
最终,极端的冰河时代结束了,也许是由于巨大的喷出了大量的吸热气体进入大气层,融化冰并迫使沉重的冰川后退。地壳继续揭示我们星球数十亿年来的狂野之旅——这种旅程至今仍在继续。