藝術家想像中的“雪球地球”,數億年前,地球完全或大部分被冰覆蓋。 圖片來源:Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images
即使是溫暖的熱帶地區也可能曾經被巨大的冰塊壓碎。
嚴重的冰河時期占主導地位,大約 7.2 到 6.35 億年前,遠早於跟蹤這片土地。但目前還不確定,在這個被稱為「雪球地球」的長期極端事件的冰川作用期間,整個世界是否會被凍結。現在,來自曾經位於熱帶地區的科羅拉多州的新證據表明,甚至覆蓋了地球上最溫暖的地區。
領導這項新研究的科羅拉多大學博爾德分校地質學家利亞姆·考特尼·戴維斯在一份聲明中說:「這項研究首次提供了雪球地球到達赤道大陸中心的物理證據。該研究最近發表在美國國家科學院院刊,領先的科學期刊。
地球上滯留熱量的溫室氣體急劇減少————可能觸發了滑入冰凍球體的動作。先前的研究研究表明,儘管地球的平均溫度遠低於冰點,但一些海洋表面和陸地仍拒絕轉向或被厚厚的堅硬冰覆蓋。
但科羅拉多山脈的證據顯示熱帶地區有厚厚的冰。
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這些明顯的岩石被稱為塔瓦砂岩,暴露在落基山脈。正如您可能已經猜到的那樣,砂岩最初是表面上的沙子,但透過不同的活動而壓實在一起,例如河流中的顆粒被一層又一層的淤泥掩埋。在這種情況下,研究人員表示,塔瓦砂岩類似於冰原下發現的特徵類型,就像當今的冰原一樣。
為了了解厚重的冰川是否壓實了這片曾經的熱帶砂岩(如下圖),研究人員對穿過砂岩的礦脈進行了年代測定。他們用雷射射擊這些古老的、生鏽的礦物,釋放出鈾,這是地殼中常見的放射性元素。至關重要的是,鈾會以恆定的速率自然衰變,從而提供了一種年代測定技術,並且可以很好地了解某些物質的形成時間。
橙色塔瓦砂岩暴露在落基山脈頂部。 圖片來源:Christine Siddoway / CU Boulder
研究人員稱,深紅棕色帶是塔瓦砂岩層,在雪球地球期間被沉重的冰川壓碎。 圖片來源:Liam Courtney-Davies / CU Boulder
結果呢?鈾年代測定與數億年前的雪球地球時期一致。
這是一個引人注目的發現,表明巨大的冰川壓縮了曾經的熱帶科羅拉多州。但這只是一個調查區域。需要進行更多調查才能真正了解地球上巨大冰蓋的範圍。
考特尼-戴維斯說:“我們希望將消息傳出去,以便其他人嘗試找到這些特徵,並幫助我們建立更完整的雪球地球圖景。”
最終,極端的冰河時期結束了,也許是由於巨大的噴出了大量的吸熱氣體進入大氣層,融化冰並迫使沉重的冰川後退。地殼繼續揭示我們星球數十億年來的狂野之旅——這種旅程至今仍在繼續。