地球上46亿年历史中的最大极寒，莫过于元古代的那次“雪球事件-名校题库网

题目详情

全站导航

首页试卷库试题库

试卷导航

学历类职业资格公务员医卫类建筑工程外语类计算机类财会类

试题导航

学历类职业资格公务员医卫类建筑工程外语类计算机类财会类

地球上46亿年历史中的最大极寒，莫过于元古代的那次“雪球事件”。雪球事件发生在距今7亿年前，全球冰川突如其来地尘封了一切。先是从两极开始，冰川逐渐向低纬度进军，直至把热带的暖风与浪花全部凝固在肃杀的极寒中。雪球事件来去匆匆，在元古代末期留下印记后，便马上消失在一如既往的温暖中。

人们究竟是靠什么线索，断言出当时的地球就是这么一个宇宙级的大雪球呢？靠岩石。只有岩石的残片，是唯一能够穿越时空，将尘封往事保留至今的星球遗迹。

岩石中的沉积岩（由地表沉积物压实固结而形成的岩类）是反映当时地表环境的直观快照。一层层的沉积岩构成地层，一套套地层又构成大陆表面直接披覆的“外皮”。所谓大陆，不外乎是蓝海中一座座庞大的“移动方舟”，它们会漂移、会裂解，也会在偶然的时段，合众为一。科学家们有一套完善的方法，揭示大陆上的每一块沉积岩形成于何时、何地以及何种环境，并以此还原大陆漂移和环境变迁的历史：利用层序律和同位素时钟，能够确定出地层形成的年代；利用沉积岩中含磁矿晶的排列方位，能够还原出大陆当时所处的纬度；岩石的结构与构造可以揭露沉积物生成的环境；而地层间的叠置关系则记录着环境的演化与变迁。

板块漂移可能是雪球事件的始作俑者。在当时的地球上，各个板块已经聚合为联合大陆，处于中低纬度间。大陆的表面是岩石，对太阳光的反照率比大洋要强得多，而低纬度偏偏又是地球接受太阳光最多的区域。陆地增加的直接后果，便是单位时间内整个地球系统获得的太阳能更少了。地表的温度输入主要靠阳光，“净收入”的减少，是全球变冷的第一推力。

地表之上，还有大气层。温度的输入是一回事，但维持又是另外一回事。地表温度的维持主要靠温室气体——比如二氧化碳（CO?）等对太阳能的锁定。大量陆地聚集到低纬度，对大气中CO?的含量是一个极为负面的影响因素。热带降雨活跃、大气潮湿，导致大陆岩石圈风化作用空前活跃。在风化作用中，大气中的O?、CO?、H?O等成分被消耗，并随着生成物进入岩石圈，从而退出大气循环。当大气中“净流通”的CO?等温室气体减少，温室效应便随之减弱。环境温度逐渐降低，冰川一步步生成并扩大，冰期就这样悄然而至。

到了冰川扩大的时候，事情就变得更加不可挽回了，冰川本身便是上述合力的结果，但它也恰恰是全球持续变冷最有效的诱因，回到反照率这个概念上，说到反射太阳光，无论海水也好，岩石也罢，又有什么能跟晶莹的冰雪相比？另外，当水体扩大结冰，蒸发会越来越少，大气中能够维持温度的湿润水汽也骤然下降，反照率的激增和蒸发率的骤减，直接使冷室效应进入了一个持续堆栈的死循环。环境模拟表明，当地球表面有一半被冰覆盖的时候，全球冻结将成为不可逆转的趋势，一个冰雪满布的地球，将是必然出现的结局。

那么谁又是当时地球的破冰者呢？

不是太阳，也不是撞击的天体，而是地球自己。这是一颗有着活跃内动力的热行星，而这份终将表现出来的力量，叫做火山作用。火山的及时救援，让地球从全面的凝结中苏醒了过来。被称为极端火山作用的事件，无疑是生物圈的灭绝级大杀器。然而此时，这个让生物圈闻风丧胆的武器，却成了把地球从雪球中拯救出来的功臣。当然，对付冰雪的套路其实也没什么新鲜的：不是靠岩浆的温度来直接烘烤，而是靠输出气体来间接改变大气圈的成分。

那些被封进岩石圈从而退出大气循环的温室气体们大概不会忘记，地球本身其实是一个更加庞大的循环系统。气体被锁进岩石圈？不要紧。岩石还要在板块构造的循环中被带回地幔里。当岩石的枷锁融化为流动的岩浆，气体也就重获了自由。随后，等火山作用适时打开重归地表的通道，这些溶于岩浆的挥发物，便会随着汹涌的热流一起回到大气层。

雪球时期，由于冰盖的影响，全球的岩石风化率进入了一个历史低位，地表温室气体的消耗因素几乎“触底”。此时，火山作用的净输入便显得尤为突出了。火山持续溢气，大气中的温室气体越聚越多，当它们的占比重新达到足以封存阳光，使平均温度能够重回冰点之上时，经历了“冬眠”之后，生物圈获得了一场迸发式的发展，这种反应远远超出了元古代长期以来所表现出的样子。

一个从雪球中醒来的生物圈，将要给地球带来多大的变革呢？

长久以来被单细胞生物所统治的时空，随着雪球事件的结束而一并瓦解。多细胞的复杂生命，辐射性地扩展到了地球的每一个角落。生命从此成为地球的“显学”。这5.4亿年，是我们自己的故事。生命见证了一个个优势类群的崛起，也见证了惨不忍睹的灭绝。高山依然在隆升和剥蚀，海洋也依然在扩张和闭合，但是，唯有那神秘的雪球，却再也没有重回世间。

（2）岩石圈风华对大气层的影响有：