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一个国际研究小组已经发现了证据来支持一种理论，这种理论认为地壳的缺失可能被归咎于“雪球地球”。他们的研究成果周一发表在《美国国家科学院院刊》上，在此之前科学家已经为五分之一的地球地壳消失争论了一个多世纪。 1869年，当著名的探险家约翰·卫斯理·鲍威尔在科罗拉多河上颠簸，坐立不稳几乎摔倒的时候，他发现了地球上最引人注目的地质特征之一。当然并不是他发现了闻名遐迩的大峡谷，他敏锐注意到了岩壁上部的日落色沉积物与其下深色锯齿状岩石之间的明显分界线。 鲍威尔已经学会了如何分析沙漠岩层，样本显示上面的一层可以追溯到5.4亿年前，然而它正下方的一层可以追溯到10亿年前。他意识到他所注意到的边界代表了地球地质历史上缺失的一章，就好像书中页面被人撕掉几张一样。后来研究人员意识到，大约占地壳存在体积的五分之一，似乎被神秘力量一下子整体消灭掉了。在世界上许多地方都能发现类似地质的特征，这种特征被命名为“大不整合”（Great Unconformtiy）。 伊利诺斯大学厄巴纳-香槟分校的地质学家史蒂夫·马歇尔表示，地球历史上一定有某种特殊的事件导致了大规模的侵蚀。新的研究表明它确实很特殊。科学家们提出，全球冰川的几次反常事件冲刷掉了了几公里厚的大陆地壳，随着冰层的消退，它带走了一整层地壳，并将其抛入大海，在此过程中抹去了长达几亿年的地质历史。 早在1973年，地质学家威廉·怀特就首次提出了这个观点，但没人把他当回事。现在伯克利地质年代学中心的c·布伦汉·凯勒凯勒领导了这项新的研究。 这是一个需要非凡证据的超凡主张！今天的研究人员已经接受了一个似乎稀奇古怪的观点：即在地球46亿年的历史中，它被冻结了好几次然后变成了一个“雪球地球”。现在凯勒和他的同事们希望说服他们的同行们，在7.2亿到5.8亿年前横跨大陆的冰川是造成这种大不整合（Great Unconformtiy）的原因。逻辑上讲，如果是这样的话，海底应该会显示出那个时期的大块岩石。但是测试却没有发现这样的岩层存在。研究人员认为，这是因为当时地壳板块的运动将岩石拉进了地球内部。 由于那个时期的岩石非常稀少，研究人员不得不寻找其他的线索来弄清楚到底发生了什么。他们推断，这些缺失的岩层可能经历了完整的地质旋转周期: 它们会被分解成沉积物，被冲到海里，然后沉积在海底，在俯冲过程中再循环到地幔中，最后融化成给养火山的岩浆。 如果是这样，这种活动的记录应该隐藏在称为锆石的微型时间胶囊中。这些坚不可摧的晶体生长在岩浆中，它们含有氧元素和铪元素。海洋和大陆地壳中具有这些元素的明显特征。因此大陆再生材料的巨大数量的增加应该在当时形成的锆石中留下一个清晰的化学信号。 事实的确如此，凯勒的团队通过研究一个包含近3万个锆石晶体的数据库得出了上述结论。锆石晶体中含有可以保存地质记录的放射性同位素。在锆石中发现了氧气和铪元素的明显变化，而这一转变与理论化的雪球地球时期几乎同时发生。 简而言之，研究人员收集和分析的证据表明，地球表面发生了一次大规模的侵蚀事件，导致平均厚度3.2到4.8公里的岩石沉积层消失。整个地壳厚度平均17公里，五分之一的地壳在雪球地球作用下消失了。 锆石还显示，就在“雪球地球”形成的时候，循环再生的岩石数量急剧增加，这表明这两件事是有关联的。通常当山脉被板块构造挤压而形成时，岩石开始在某一特定区域分解。但很难想象在所有大洲同时发生这样的事情。凯勒认为，雪球地球期间的“冰川作用”适用于地球的任何地方。 这是一个很酷、很刺激的设想。不过其他科学家可能会对它是否真的与大不整合现象相对应，以及全球冰川是否是罪魁祸首进行争论。雪球地球似乎把大量重要的营养物质推挤到海洋中，正是这些营养物质滋养了海洋生物的多样化。这也同时表明，地球的变化并不总是缓慢而渐进的。在地球的历史上，事物总是朝着新的方向变化。 伯明翰大学地球科学名誉教授伊恩·费尔查尔德没有参与这项研究，但他表示：尽管这些发现可能不是100%的确定，但这项研究的结论“非常合理”，“非常聪明”。 |
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