早期地球环境演变的重大事件——雪球地球事件的起因与结束及其对地球系统演化的意义
新元古代的_雪球地球_储雪蕾
矿物岩石地球化学通报·综 述·Bulletin of Mineralogy ,Petrology and GeochemistryVol .23No .3,2004July 收稿日期:2004-04-15收到基金项目:国家自然科学基金资助项目(40172015,40373011)第一作者简介:储雪蕾(1946—),男,研究员,博士生导师,从事稳定同位素地球化学研究和教学.E -mail :xlchu @mail .igcas .ac .cn .新元古代的“雪球地球”储雪蕾1,21.中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;2.中国科学院矿物资源研究重点实验室,北京100029摘 要:“雪球地球”假说的提出解释了一些新元古代冰川现象,如低纬度和低海拔冰川沉积、帽碳酸盐岩、负的碳酸盐δ13C 漂移和BIF 铁矿等现象。
尽管有不同的假说与解释,但“雪球地球”最为流行。
“雪球地球”事件被认为起因于地球系统的变化,如Rodinia 超大陆的裂解、超级地幔柱的活动及古地磁真极的漂移等。
“雪球地球”的极端气候环境变化,促进了生命的演化,造成了寒武纪生物大爆发。
关 键 词:新元古代;冰川事件;雪球地球;古全球环境变化中图分类号:P534.3 文献标识码:A 文章编号:1007-2802(2004)03-0233-06 1987年,J .L .Kirschvink 等研究了澳大利亚E -latina 组中一块粉红色韵律发育的层状粉砂岩后,证实它属于新元古代冰期沉积于赤道附近浅海环境的Elatina 组细砂岩,这意味着新元古代的冰川曾经到达过热带地区的海平面[1]。
反复的检测也证实了这个结论[2～4]。
于是,人们重新注目新元古代的冰川作用。
D .A .D .Evans [5]研究了各大陆的新元古代冰川沉积物地层学、地质年代学和古地磁后指出,许多冰成岩石出现在纬度10°以内的赤道附近,甚至没有超出纬度60°。
探索地球历史了解地球历史的演变和重要事件
探索地球历史了解地球历史的演变和重要事件地球历史的演变和重要事件地球作为我们生活的家园，经历了漫长的历史变迁。
了解地球历史对我们深入了解地球的演化过程以及人类在其中扮演的角色具有重要意义。
本文将探索地球历史，并介绍一些重要的历史事件。
一、地球的起源和形成地球的起源可以追溯到约46亿年前的宇宙大爆炸后。
最早的地球是一个炽热的火球，经过数十亿年的冷却和演化，逐渐形成了我们今天所熟悉的地球外貌。
地球的形成主要是通过行星凝聚理论，它认为地球是由星云中的尘埃和气体云聚集而成。
二、地球演化过程的重要事件2.1 地球大气的形成地球的大气层是地球形成后逐渐形成的。
最早的大气主要由水蒸汽、二氧化碳和一些其他的气体组成。
随着地球上的水蒸汽逐渐冷却凝结，形成了早期的海洋。
同时，海洋中的生物通过光合作用释放出氧气，逐渐丰富了地球的氧气含量，形成了现在的氮氧大气。
2.2 地球板块运动地球板块运动是指地球表面被分割成多个大板块，这些板块不断地漂移和推移。
板块运动是地球演化过程中的重要事件之一，它不仅造成了地球上的大地构造活动，例如地震和火山喷发，同时也影响着地球的气候和地质变化。
2.3 地球生命的起源地球上最早的生命可以追溯到约38亿年前。
生命起源于地球上的海洋，最早的生物形式为原始细胞。
随着生命的进化，地球上的生物多样性逐渐丰富，形成了现代生物的基础。
2.4 全球气候变化地球的气候一直在不断变化，从寒冷的冰川时期到温暖的间冰期，这些气候变化对地球上的生态系统和生物进化起到了重要影响。
特别是人类工业化以后，人类活动对全球气候造成了巨大的影响，引起了全球变暖和其他环境问题。
三、地球历史事件对人类的影响3.1 农业革命的兴起农业革命是人类历史上一个重要的转折点，它标志着人类开始从狩猎采集社会转变为农耕社会。
通过农业的兴起，人类可以更好地控制食物生产，从而实现了定居生活和社会的发展。
3.2 工业革命的爆发工业革命是人类历史上另一个重要的事件，它标志着人类的生产方式从手工业向机械化和工厂化转变。
“雪球地球”阅读附答案
让我们荡起双桨，小船儿推开波浪
努力学习，报效父母“雪球地球”阅读附答案
下边的文字．完成16—18题。
多年来．一些地质学家收集到的证据表明，“雪球地球”曾出现过。
当时．整个地球连赤道都覆盖着冰层，对地球生物造成了极大的破坏。
最近美国科学家提出，23亿年前的一种细菌可能是使地球成为一个“雪球”的罪魁祸首。
科学家推测．在23亿年前，一种叫蓝菌或蓝绿藻的细菌突然变异出分解水及释放氧气的能力，大量的氧气使当时大气中丰富的温室气体甲烷很不稳定。
在至少10万年的时间内，温室效应被破坏，地球没有了甲烷。
温度下降到零下50摄氏度。
地球变得十分寒冷，赤道海洋被大约1.6千米厚的冰层覆盖，大量生物死亡，只有转入地下或在温泉中的生物才得以生存下来。
研究小组还证明，在变成“雪球地球”后大约几千万年里，温室效应再次发生，地球温度又逐渐升高．冰层融化，生命重返地球。
研究小组的科学家认为，如果目前地球环境继续恶化，地球有可能再次成为“雪球”．地球上的生物将再次面临被毁灭的危险。
16.“雪球地球”是一种形象的说法，它指的是什幺现象?(2分)
A．冰层覆盖赤道海洋B．大量的生物死亡
C．地球环境继续恶化D．全球结冰的状态【答】______
17.科学家推测，地球成为一个“雪球”的根本原因是什幺?(2分)
A．温度逐渐下降到零下50摄氏度，在漫长的时间内，地球变得十分寒冷。
B．一种叫蓝菌或蓝绿藻的细菌突然变异，使地球上的水和氧气极不稳定。
地球的地质历史与地质事件
地球的地质历史与地质事件地球是一个拥有非常悠久历史的星球，其地质历史可以追溯到数十亿年前的原始时代。
在漫长的岁月中，地球上发生了无数的地质事件，这些事件的产生和演化不仅塑造了地球的形态，也对生命的出现和发展起到了决定性的影响。
首先，我们来看地球的形成。
科学家们普遍认为，地球的形成发生在约45亿年前。
当时，太阳周围的尘埃和气体逐渐聚集在一起，形成了原始的太阳系。
在这个过程中，地球凝结成为一个固态的球体，同时拥有了一层薄薄的大气。
接下来，地球经历了一个漫长的冷却阶段。
在这个过程中，地球表面的温度逐渐下降，终于达到了适宜生命存在的水液态。
这个时期也是地球生命的起点。
根据化石记录和化学证据，科学家们认为最早的原始生命形态出现在大约35亿年前的海洋中。
然而，地球的地质历史远不止于此。
在地球的历史长河中，发生了多次规模巨大的地质事件。
其中之一是所谓的雪球地球事件。
约6亿年前，地球曾多次被巨大的冰层覆盖，地球进入了一个全球性的冰冻状态。
这个事件对地球上的生命产生了剧烈的影响，许多物种灭绝，但也促使了生命的进化和适应能力的增强。
除了雪球地球事件，地壳运动也是地球历史上的重要事件之一。
地壳运动包括地震、火山喷发、板块运动等等。
这些地质事件不仅对地球表面的地形地貌产生了深远的影响，也对人类社会造成了巨大的影响。
地震和火山喷发常常引发灾难性的后果，但同时它们也成为地质学家研究地球内部结构和构造的宝贵资源。
再来说说地球的地质年代。
地质年代是地球历史的划分单位，它根据地球的地质事件和化石记录进行区分。
在地球的历史上，分别有原生代、古生代、中生代、新生代等不同的地质年代。
每个地质年代都有它独特的特点和物种组成。
通过地质年代的划分，科学家们更好地理解了地球的演化历程和生命的进化。
最后，让我们看看地球的未来。
尽管地质事件的发生频率逐渐减少，但地球仍然是一个活跃的行星。
人类对地球的资源利用和环境破坏导致了一系列的问题，如全球变暖、自然灾害的增多等。
远古火山引发地球雪球效应
近。大部分太阳辐射都从这一地 我们有充分的理由相信，这种剧
区到达地球表面，因此二氧化硫 烈 的 气 候 变 化 其 实 是 行 星 的 常
在此处发挥的光反射作用对于全 态，而不是个例。”研究人员称，
球降温格外有效。随着冰层不断 正确理解这些事件可为研究过去
扩大，更多的阳光被反射出去， 的物种灭绝现象提供重要思路，
导致地球进一步降温。不仅如此， 甚至有助于预测地质工程项目可
绵延不绝的火山链还构成了“完 招致怎样的气候变化。
38 科学大观园
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键。”
继续为全球制冷。此次研究显示，
他们还发现，二氧化硫是否 我们在寻找地外行星时不可想得
进入平流层也对降温效果有着决 过于简单，只关注它们是否有稳
定性影响，约 7 亿 1700 万年前， 定、均衡的条件，或是否处在宜
在板块漂移的作用下，富兰克林 居带中。地球本身就是一颗活跃
大型火成岩区域一度位于赤道附 的星球，经历了种种巨大变化，
这片地区名为富兰克林大型 火成岩区域，沉积物中富含硫元 素。伴随着火山爆发，硫会以二 氧化硫的形式进入大气中，阻挡 太阳辐射进入大气层上部，1991 年菲律宾皮纳图博火山爆发时便 发 生 了 类 似 现 象。 当 时 有 1000 万吨硫进入大气中，使全球气温
在 降 低 了 0.55 摄 氏 度。 二 氧 化 美风暴”情境，横跨加拿大与格
暖时，火山喷发的冷却效应便无 复杂的系统，很难有所改变，这
关紧要，因为有这层高高的、温 话其实不假，但地球历史上发生
暖的对流层提供保护。但在气候 过一些剧烈的气候变化，未来也
较冷时，地球就极易受此类火山 难逃这种可能性。气溶胶的冷却
灭绝事件与地球生态系统重建
灭绝事件与地球生态系统重建在地球的漫长历史中，曾经发生过多次大规模的生物灭绝事件。
这些事件常常导致大量物种的消失，给地球的生态系统造成严重的破坏。
随着时间的推移，地球生态系统逐渐恢复和重建，但这个过程需要数百万甚至数十亿年的时间。
本文将介绍几个历史上的灭绝事件，并探讨地球生态系统重建的重要性和方法。
第一个值得关注的灭绝事件是距今约6,500万年前发生的白垩纪末期事件，也被称为“恐龙灭绝”。
这一事件导致了包括非鸟恐龙在内的许多陆地和海洋生物物种的灭绝。
研究表明，这一事件可能由一个大型陨石撞击地球引起的，其释放出的巨大能量和碎片的喷射导致了全球气候剧烈变化，进而破坏了地球的生态系统。
随着时间的推移，生态系统逐渐重建，新的物种填补了灭绝物种的空缺，但是以前的生态系统的复原需要数百万年的时间。
第二个被广泛研究的灭绝事件是距今约2,500万年前的新近纪事件，也被称为“二叠纪-三叠纪事件”。
这一事件导致了约90%的海洋物种和70%的陆地物种的灭绝，是地球历史上最大规模的生物灭绝事件之一。
研究认为，这一事件可能与地球大规模火山喷发活动有关，导致全球气候急剧变化，海洋酸化和缺氧等环境灾难加剧。
地球生态系统的重建又是一个漫长而复杂的过程，需要新的物种的出现和进化，以填补灭绝物种的空缺。
在地球历史上，还有其他一些较小规模的灭绝事件，如泥盆纪末期事件和三叠纪-侏罗纪事件。
这些事件都对地球的生态系统造成了严重的破坏，但同时也推动了地球生物多样性的演化和重建。
地球生态系统的重建是一个复杂而漫长的过程，需要依赖多种因素。
首先，生物进化和适应能力起着关键作用。
在灭绝事件之后，适应环境变化的物种将成为地球生态系统的重建者。
这些物种具有更好的生存能力和适应性，能够填补灭绝物种的生态位。
其次，气候和环境的稳定性对生态系统的重建至关重要。
稳定的气候条件和适宜的环境可以提供更好的栖息地和资源，有利于新物种的繁衍和扩散。
除了这些自然因素外，人类的行为也对地球生态系统的重建产生了深远的影响。
自然新鲜事（地球曾是“大雪球”等）
“雪球地球”现象地球是如何变成雪球的最初，远古大陆在地壳运动时消耗着温室气体，使地球温度在亿万年间不断下降，最终引发了“雪球地球”。
此后，在地壳运动放缓的同时，火山也在持续不断地排出温室气体，不断增多的温室气体开始缓缓为地球“解冻”，生命重新获得了生存并演化的机会。
随着温度升高,大地上的冰川开始融化。
火山也变得越来越活跃，直至剧烈喷发，火山灰弥漫在整个大气层中，甚至遮住了阳光。
失去了阳光，地球温度再次开始下降，“雪球地球”再次发生……幸运的是，目前地球正处于气候变暖的阶段。
但研究者还是呼吁全世界:地球环境是个精密系统，一个变化就可能会触发连锁反应，我们须保持关注。
恐龙的灭绝也有可能是因为“雪球地制作/塬塙这可不是什么庆典活动，而是巴西马拉若岛上的警察日常巡逻的场面。
由于当地有着众多的水道与沼泽，所以现代化交通工具很难做到畅通无阻。
而水牛不仅能驮着警察过河，它们的蹄子还能轻易应付那些会让轮胎深陷的沼泽。
于是，性情温顺的水牛就成了警察们最佳的巡逻座驾了。
水牛，出击！白矮星虽小，但能吞噬靠近的其他恒星！轮胎打造的水下乐园51年前，在美国佛罗里达州劳德代尔堡近海，人们将200多万个轮胎用钢夹固定后整齐地投放到海底，并将其命名为“奥斯本礁”。
几年过后，奥斯本礁初见成效，不仅有零星的珊瑚长出，还吸引了一些海洋生物前来栖息。
如何处理报废的汽车轮胎一直是个难题。
20世纪70年代，有人提出利用废轮胎建设人工珊瑚礁的大胆想法，并行动起来。
几十年后，这个实验究竟怎样了呢轮胎引发的灾难随着时间的推移，固定轮胎的钢夹被海水腐蚀，原本稳固的轮胎开始随波逐流。
这些轮胎在洋流和风暴的影响下，变成了一大片会移动的水下垃圾，撞击着周围的天然珊瑚礁。
再加上轮胎在海水中分解所释放出的有毒物质，使得海底生态环境遭受了毁灭性的破坏。
直至今日，当地每年仍在花费大力气清理这些废轮胎。
200多万个轮胎被投入海中。
今还有几十万个轮胎未被打捞。
高空中的“红色精灵”“红色精灵”可不是什么神秘物种，而是一种高空大气放电现象。
新元古代“雪球地球”形成与消融及华南板块的记录
新元古代“雪球地球”形成与消融及华南板块的记录邹灏;李峤昕;陈安清;肖斌;蒋修未;黄长成;胡成辉;李蝶【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2022(40)4【摘要】新元古代为距今约1000~540 Ma的地质历史时期,当时地球处于Rodinia超大陆汇聚和裂解期,板块运动和岩浆作用强烈,且伴随全球性气温下降以及大范围的几期冰期作用,形成覆盖整个地球的冰雪,形成雪球地球(Snowball Earth)。
就华南板块而言,在新元古代时期存在有几期冰期冰碛物残留,学者们对其的定年工作成果也相当丰富,但对雪球地球的形成和消融因素方面还存在的一定争议,包括形成与消融时间、方式、影响因素等。
通过总结前人研究成果,从而提出关于华南板块新元古代“雪球地球”形成与消融因素,即在当时古地理环境下雪球地球的形成与消融是多因素综合性作用的结果,包括地史早期微生物作用、超大陆裂解以及超级地幔柱、甲烷渗漏、冰期岩浆热液作用。
从新元古代以来,随着Rodinia超大陆的裂解以及在超级地幔柱作用下,海岸线不断增加,大量微生物以及小壳动物繁殖,呈现峰值增加,CO_(2)等温室气体含量迅速下降,从而破坏温室平衡。
后期由于冰期岩浆热液作用以及海底温室气体CH_(4)排放,导致温室效应重新加剧,恢复原始地球形貌。
【总页数】16页(P1043-1058)【作者】邹灏;李峤昕;陈安清;肖斌;蒋修未;黄长成;胡成辉;李蝶【作者单位】成都理工大学地球科学学院;自然资源部构造成矿成藏重点实验室;油气藏地质与开发工程国家重点实验室;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院【正文语种】中文【中图分类】P534.3;P467【相关文献】1.新元古代雪球地球事件与地幔超柱活动2.新元古代晚期盖帽碳酸盐岩的成因与 "雪球地球"的终结机制3.扬子区新元古代"雪球"时期古环境的分子地球化学证据4."雪球"假说与塔里木板块新元古代冰川事件5.古元古代雪球地球冰川作用的形成时限研究取得新进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
新元古代雪球地球研究进展
中国地质大学研究生课程论文课程名称地球科学进展教师姓名史晓颖研究生姓名赵旭峰研究生学号3001100107研究生专业矿产普查与勘探所在院系地球科学与资源学院类别博士日期2012年3 月 1 日新元古代冰期事件研究进展赵旭峰1,2（1.中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；2.湖北省地质调查院，武汉430034）摘要新元古代在全球范围内出现了几期冰期事件，其中Marinoan冰期和Sturtian冰期冰盖可能到达了赤道附近，称之为“雪球地球事件”，目前的解释主要有“雪球地球”、“甲烷泄漏”和“地轴倾斜”等假说。
本文介绍了目前与新元古代冰期相关研究的进展，包括冰期期次及其年代、盖帽碳酸盐岩的甲烷水合物和碳氧同位素特征、古地磁特征、条带状铁矿层(BIF铁矿)、化学蚀变指数(CIA)等方面，最后提出了未来研究的方向。
关键词雪球地球新元古代冰期甲烷泄漏盖帽碳酸盐岩1、前言发生在新元古代全球性的冰期事件受到了人们广泛的关注。
20世纪90年代，以Kirshvink[1]为代表的美国科学家根据澳大利亚新元古代Elatina冰积岩的古地磁研究，发现冰积岩形成于赤道—亚热带的纬度范围内，提出了新元古代存在至少2次（Sturtian和Marinoan期）全球性被冰雪覆盖寒冷的“雪球地球”假说。
每次冰期的持续时间可以达到几十万年至几百万年[2]。
目前有关冰期形成前后全球巨大环境冷暖变化的原因已经成为国内外研究的一个热点，研究的方向主要集中在以下几个方面：新元古代冰期期次划分及其年代界定；盖帽碳酸盐岩的甲烷水合物研究、碳氧同位素特征分析；冰期附近层积岩的古地磁测量；新元古代条带状铁矿层(BIF铁矿)的发现；冰碛岩的化学蚀变指数(CIA)分析等，这些研究目前都取得了不同程度的进展，为冰期事件的相关假说提供了有力支撑。
该时期冰期事件的研究不仅进一步推进了冰期前后的地层单元划分及其时限的界定工作，同时也较大程度的推动了对冰期盖层（如华南地区的陡山沱组等重要含矿地层）的古生物研究、地球化学研究及成岩成矿环境研究等。
渐新世“雪球事件”的发现及其意义——基于全球冰斗系统的解读与研究
渐新世“雪球事件”的发现及其意义——基于全球冰斗系统的解读与研究王照波;王江月【摘要】冰斗系统是冰斗作用以山体为载体进行剥蚀作用形成的结果,其在山体上形成的以缩口、三角脊、残弧等为代表的冰斗遗迹很难被后期的风化作用所消解,因此冰斗系统在解读古冰川作用中具有极为重要的意义.在对全球冰斗系统进行研究的过程中,发现了雪球事件,根据深海沉积物研究获得的环境变化信息,初步确定最近的一次雪球事件发生在渐新世,也即33.7～23.8 Ma之间.研究发现雪球事件发生时,全球仅在赤道附近形成了4处陆生生物避难区,分别为刚果盆地、亚马逊盆地、阿拉弗拉海以及新加坡东部海域.研究认为,渐新世雪球事件塑造的冰斗地貌,是全球现代山区地貌的本底与基础.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2018(034)009【总页数】8页(P1-8)【关键词】冰斗系统;冰斗地貌;陆生生物避难区;雪球事件;渐新世【作者】王照波;王江月【作者单位】国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东济南 250013;山东指南针矿产勘查有限公司,山东临沂 276006;沂蒙山国家地质公园管理局,山东临沂 273304;曲阜师范大学地理与旅游学院,山东日照 276800【正文语种】中文【中图分类】P343.60 引言近几年，笔者发现并深入研究了山东蒙山第四纪冰川遗迹[1-4]，在这个过程中发现了东亚冷槽的存在[5]，在对东亚冷槽西壁的雪线高程进行追踪研究的过程中，发现了冰斗系统[6]，在对冰斗系统进行研究的过程中，该文作者王江月提出“是否存在新生代雪球事件？”，基于此，在对全球冰斗系统进行研究的基础上，发现并证实了渐新世雪球事件的存在。
冰川遗迹类型虽然多种多样，但唯有冰斗是诸类遗迹中规模最大、最易保留的遗迹类型。
原因在于冰斗是以山体为载体进行雕刻而成的，山体的形状一旦成形，后期的风化作用很难对其进行彻底改变，因此冰斗系统也是诸多冰川遗迹中最难被消灭的遗迹类型，而冰川作用在岩石表面遗留的擦痕、在下游堆积而成的冰碛，相比于山体而言，则要更容易因风化剥蚀而消失。
大气大氧化事件雪球地球形成的物理机制
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雪球地球是如何形成的
雪球地球是如何形成的“雪球地球”理论认为，地球在距今7.5亿到5.8亿年前曾经经历了一次极其严重而漫长的冰河时代——瓦兰吉尔期。
当时不仅陆地全部被冰川覆盖，海洋表面也被完全冻结，液态水靠来自地球核心的热量支持，存在于1公里厚的冰层下。
如果从太空看，地球完全是一巨大的“雪球”。
“雪球地球”假说最早由美国地质学家约瑟夫·可西文克博士1992年首先提出。
“雪球地球”的假说有哪些根据？第一，地球在距今6亿到8亿年间广泛发育了一层或多层称为“冰积岩”的冰川沉积，它代表了全球性的寒冷气候。
最著名的一次冰期发生在距今6亿年左右，几乎在现今所有大陆上都留下了可靠的记录，地质学上称为瓦伦格冰期。
不管怎样，在地球上很好保存了距今6亿到8亿年的地层中，几乎都能找到同期的冰川沉积。
很显然，这个寒冷气候是一个全球性事件。
第二，在地球的历史中，很多数据表明，地球在距今6到8亿年间，冰积岩大多沉积在中、低纬度附近，换句话说，也就是赤道和赤道附近，也是陆地主要分布的区域。
这方面的资料得出这个结论：广泛的寒冷气候发生在地球赤道及其附近区域。
新浪环球地理讯北京时间3月8日消息，据美国国家地理网站报道，最新一项研究称，在距今7.16亿年前，如今炎热潮湿的地球赤道曾覆盖着冰雪，这似乎为“雪球地球”理论进一步提供了证据。
2010年3月5日的《科学》杂志刊登了美国哈佛大学的地球学家麦克唐纳（Macdonald）与其合作者的一项研究。
在这项研究中，他们对加拿大的一些夹在冰川沉积物之间的火山灰进行了精确的同位素定年，认定这些冰川沉积物是在大约7.16亿年前沉积的。
通过进一步的对比，他们还确定在7亿多年前这些沉积物并不像今天这样接近北极圈，而应该在赤道附近，也就是说当时的冰川来到了赤道附近。
这无疑为“雪球地球”的假说提供了新的地质学方面的支持。
1987年，加州理工学院的古地磁学家科什温克（Joseph L. Kirschvink）将一块石头交给他的研究生桑尼（Dawn Y. Sumner）进行学位论文的研究。
气候变化知识：“雪球地球”“温室地球”“冰川期”和“中新世暖场”——地球历史上的气候变化
气候变化知识：“雪球地球”“温室地球”“冰川期”和“中新世暖场”——地球历史上的气候变化地球历史上经历了许多气候变化，其中有些是极端的，如“雪球地球”和“温室地球”。
这些气候变化对生物和环境都产生了深远的影响。
本文将通过讲述“雪球地球”、“温室地球”、“冰川期”与“中新世暖场”四个时期，来了解地球气候变化的历史和现状。
一、“雪球地球”“雪球地球”是指地球上大部分海洋和陆地都被冰雪覆盖的时期。
这种时期在地球历史上出现过多次，尤其是晚元古代和寒武纪时期。
晚元古代的“雪球地球”持续了约800万年，而寒武纪的“雪球地球”周期较短，只有几百万年。
这些时期的出现和消失都与地球温度剧烈变化有关。
虽然目前对于“雪球地球”的具体原因尚不清楚，但是有一个比较广为接受的说法，即“雪球地球”可能与地球大气层中的二氧化碳含量有关。
由于地球大气中二氧化碳的浓度过低，导致温室效应不足，使得地球温度下降，产生了“雪球地球”的现象。
二、“温室地球”“温室地球”相对于“雪球地球”，指的是地球温度过高的现象。
在地球历史上，有一段时间地球温度明显偏高，尤其是白垩纪时期，这是“温室地球”较为典型的时期之一。
其时二氧化碳浓度高达1000ppm，远高于现今的400ppm。
由于二氧化碳和其他温室气体的增加，地球温度上升，导致海平面上升、气候变化和全球生物进行适应的挑战。
三、“冰川期”“冰川期”通常指的是过去2000万年来的一系列时期，其中地球表面被厚层冰川、冰盖所覆盖的时期为其典型阶段。
目前，我们处于一个冰川期间，自1万年前至今。
“冰川期”通常与地球轨道参数变化有关。
尤其是地球轨道偏心率、黄赤交角与进动周期的周期性变化，对太阳能的接收和分布方式造成影响，导致地球温度下降，出现冰川期。
四、“中新世暖场”“中新世暖场”是指很久以前的一个时期，即距今3800万年左右。
在这个时期，“中新世暖场”期间全球气候温暖湿润，沿海地带甚至出现热带雨林。
“中新世暖场”期间全球二氧化碳浓度高达800ppm，比现今的400ppm高了一倍。
地球曾经是如何变成一颗大雪球的？差点抹去了所有生命
地球曾经是如何变成一颗大雪球的？差点抹去了所有生命在四十几亿年的漫长历史中，地球可谓是历尽沧桑。
不知你可曾听过「雪球地球」，这是地球的一次悲惨遭遇——在距今约8亿到5.5亿年之间，地球表面从两极到赤道被完全冰封，成为一颗名副其实的大雪球。
这一结论是科学家根据对大量地质现象进行分析而得出的。
科学家的研究甚至发现，在这一冰天雪地的极端条件下，地球上几乎所有的光合作用参与者都被冻死了。
这使得地球生命面临了一次重大的危机。
幸运的是，诸如深海热泉的存在使得生命得以在雪球地球上苟延残喘。
那么，到底是什么引发了雪球地球呢？虽然，地质学家和气候学家长久以来都致力于揭开这一谜团，但是这次事件爆发的原因至今都还让人难以捉摸。
最近，哈佛大学的研究人员对造成地球全球冰封的原因提出了一套新的假说。
研究人员发现，在雪球地球发生前后出现过重大的火山活动，他们认为这并不是巧合。
毕竟，火山活动会对大气环境产生巨大的影响，因此有必要弄清两大事件的关联。
他们建模分析的结果表明，重大的火山活动很可能就是导致雪球地球的原因，长期的火山爆发产生大量的气溶胶，对地球起到了很强的冷却作用。
他们还认为，火山爆发产生的冷却效应并无法使地球完全冰封，但这却起到了导火线的作用。
因为这会使得地球上的冰川向更低维度的地区推进，从而反射更多的阳光，使地球的温度进一步降低。
于是，冰川渐渐地扩展到了赤道区域，最终整个地球都被冰雪覆盖了。
当然，现在这只是对引发雪球地球的一个猜想，还需要有更多的证据来作为支撑。
另外，除了雪球地球的起因，还有很多谜团困扰着科学家。
比如，冰封的地球是如何解冻的？雪球地球与随后不久发生的寒武纪生命大爆发又存在什么关系？地球未来还可能发生这样的恐怖事件吗？这些都是值得科学家们长期研究的课题。
地球历史演化中的重大事件与地质记录
地球历史演化中的重大事件与地质记录地球的演化历程横跨了约46亿年的时间，其中发生了许多重大事件，这些事件对地球的形态、气候、生物等方面产生了深远的影响。
通过地质记录，我们能够了解这些重大事件的发生时间、原因以及对地球系统的影响，进而深入探讨地球历史演化的奥秘。
1. 地球形成与初期演化地球的形成发生在约46亿年前，太阳系内的尘埃和气体逐渐凝聚形成了地球。
在初期演化中，地球经历了重要的事件，如地核和地壳的分化、大气层的形成等。
通过研究陨石、火山岩等地质记录，科学家们得以还原这些事件的发展过程。
2. 古代生命的起源与演化大约在38亿年前，地球上出现了最早的单细胞生命体，这标志着地球上的生命起源。
逐渐演化发展，出现了更加复杂的生物形态，形成了各种生物群落。
通过地质记录中的化石和化石氧同位素等信息，我们可以了解到不同时期生物的出现、灭绝以及地球气候与环境的变化情况。
3. 地质构造运动与板块演化地球的地质构造在演化过程中发生了多次重要的构造运动，如大陆漂移、火山喷发、地震等。
这些运动造就了地球上山脉、盆地、岛弧等地貌形态。
通过地质记录和地质构造的研究，我们可以还原地球构造运动的历史，并了解板块演化的过程。
4. 冰期与全球气候变化地球历史上发生过多次冰期与间冰期的循环。
这些冰期对地球气候产生了深远的影响，导致了全球的温度下降和大规模的冰川扩张。
通过地质记录中的冰芯样品、岩石古气候指标等，科学家们可以重建过去冰期的发生频率、时段以及与全球气候的关联。
5. 大规模灭绝事件地球历史上出现了多次大规模的生物灭绝事件，最著名的是白垩纪末期的恐龙灭绝事件。
通过地质记录中的化石和岩层分析，科学家们可以推断灭绝事件的原因，如陨石撞击、火山喷发和气候变化等。
这些灭绝事件给地球生态系统带来巨大冲击，也为新的生物演化提供了机会。
6. 化石燃料与能源开发在地质记录中，我们也可以找到关于化石燃料形成的证据。
化石燃料如煤炭、石油和天然气是地球演化的产物，它们的形成过程与地质历史有着密切的联系。
雪球地球与地球系统演化
雪球地球与地球系统演化8.1新元古代赤道冰川的证据8.2雪球地球假说的提出和发展8.3气-水-岩圈层耦合关系及动力机制8.4生物大爆发历史过程及地球系统背景新元古代的四次冰期1）.司徒特Sturtian（716-680Ma）冰期=新疆库鲁克塔格地区贝义西冰期、华南地区“长安冰期”2）.马林诺Marinoan（660-635Ma）冰期=华南地区南沱冰期-普遍上覆盖帽碳酸盐岩3）.凯噶斯Kaigas（750Ma）冰期4）.噶斯奇厄斯Gaskiers（5801Ma）冰期锆石U-Pb定年放射性同位素铀经过衰变变成两个铅的同位素，衰变速率不变锆石矿物由于最能经受构造热事件而保持其初始U-Pb同位素体系，使得锆石U-Pb定年层成为最重要和最稳定的定年方法锆石微区定年古地磁：磁偏角（D）：与子午线有夹角磁倾角（I）：与维度相匹配岩浆高温时没有磁性，当冷却到居里点（六百多度）以下，矿物磁场按地球现有磁场方向定下来---热剩磁（温度再高回去高于居里点会重磁化）据此可以确定磁偏角、磁倾角首次提出“雪球地球”假说（1992年）的是古地磁学者证明当时华南板块与澳大利亚地块相近Pt3-Pz1华南地块与澳大利亚地块古大陆再造8.2雪球地球假说的提出和发展雪球地球——美国哈佛大学地质教授Paul Hoffman和D阿尼额的了Schrag根据南非Namibia 地区盖帽碳酸盐岩δ13C漂移的研究成果，解释了新元古代存在的一些长期困扰地质工作者的地质事实：》几乎各个大陆上都广布新元古代晚期冰川沉积（LNGD）》冰川长期存在于赤道地区海平面附近》冰川事件的突然出现与消失》纹带状含铁硅质建造（BIF）在消失了1.2Ga以后再现与冰川沉积内》冰碛岩上截然出现世界性分布的盖帽碳酸盐岩》冰川事件前后出现δ13C的大幅度偏移等问题据此提出雪球地球的假说：即在580Ma前，随着Rodinia超大陆在新元古代早期出现，至少存在一次整个地球完全被冰雪覆盖长达数亿年之久的事件解释证据不充分Rodinia超大陆形成于900Ma蓝色雪球事件雪球事件与地球系统演化的联系起因：分裂的Rodinia陆块分布在赤道附近，海岸线增长导致海洋微生物繁盛，光合作用使二氧化碳转化为有机体埋藏地下，陆地强烈风化作用也降低大气二氧化碳浓度，冰室效应引发冰川灾变。
生物发展地球上24个重大转折点
生物发展地球上24个重大转折点地球已经存在了45.4亿年，这是漫长而又忙碌的几十亿年。
在这段时间内发生了数不尽的事件，其中有些事件成为了影响地球历史和生命进程的里程碑。
今天，我们就来看看，塑造了这个世界的24个重大转折点。
1. 地球的诞生（45.4亿年前）当太阳还是一颗年轻的恒星时，在它的周围围绕着由尘埃、气体和岩石形成的云，这便是地球的诞生之地。
一些岩石会发生碰撞，最终，它们的质量大到足以通过引力吸引其他岩石，或周围其他的物质，从而形成了地球。
月球可能是在不久之后形成的，我们普遍认为当时有一块行星大小的岩石撞击地球，产生了巨大的碎片，凝结成了月球。
2. 生命的起源（42 - 37亿年前）没有人确切地知道生命是从什么时候开始的。
目前已确认的最古老的单细胞微生物化石大约存活于42亿到37亿年前。
生命有可能起源于深海热泉，也有可能起源于火山口附近的淡水泥坑，又或是来自地球之外。
3. 借用阳光的能量（34亿年前）所有的生命都需要能量才能生存，而地球上生命的最大能量来源就是太阳。
一些早期的微生物进化出了一种利用阳光的能量从简单分子中制造葡萄糖的方法，这个过程就是光合作用。
但有别于现代植物的是，最早进行光合作用的生物体并不能将氧气当成废弃物排出，因此当时的空气中并没有氧气。
4. 板块构造的开始（30亿年前？）现在，地球的表面被分成几十块岩石板块，其中有的板块有时会撞击到另一块，在地球熔融的中心被摧毁。
这个过程被称为板块构造，地质学家猜测它大约始于30亿年前。
只有当板块构造开始运作时，第一块大陆才得以形成。
5. 大氧化事件（24亿年前）在地球历史的前半部分中，空气中是几乎没有氧气的。
后来，一些细菌开始像现在的绿色植物那样，利用阳光从二氧化碳和水中制造糖分。
它们把氧气作为废弃物排出体外，创造出了我们今天所拥有的富氧大气。
但由于第一次氧化事件可能将温室气体——甲烷，从空气中剥离，导致整个地球冻结成了一个“雪球地球”。
知识曾经两次被冰封的“雪球地球”
知识曾经两次被冰封的“雪球地球”
在二十世纪的九十年代，美国的一些科学家们认为：在远古时期的地球，曾经经历过一种叫做“雪球地球（Snowball Earth）”的深度冰冻状态，大约是发生于7.17亿年前的成冰纪，有两次全球性的冰川事件：斯图特冰期和马里诺冰期。
当时的冰盖几乎完全覆盖了整个地球，全球气温低至零下50℃，海洋也被完全冰结起来，冰川从极地延伸到赤道，厚度深达1公里，这段寒冷的时期持续了几百万年。
在地球46亿年的历史中，极端的低温事件出现总共有三次：前寒武纪新元古代大冰期、石炭-二叠纪大冰期及第四纪大冰期。
前寒武纪(7.5亿到5.8亿年前)经历过四次冰期：凯噶斯冰期(7.57亿~7.41亿年前)、斯图特冰期(7.18亿~6.6亿年前)，马里诺冰期(6.5 1亿~6.35亿年前)及噶斯奇厄斯冰期(5.83亿~5.82亿年前)。
斯图特冰期和马里诺冰期也就是科学家们所说的两次“雪球地球”，在这两次“雪球地球”的事件中，地球的表面全部被冰川所覆盖，海洋被完全冻结，冰层厚达1公里，液态水的存在主要是因为地球核心的热量而存在。
如果是从太空上来看的话，7.17亿年前的地球就像是一个巨大的“雪球”，这和我们在今天所看到的土卫二、木卫二以及海卫一都没有太多的区别，唯一的区别也就是：我们的地球比这一些卫星大多了，而且冰层也仅有一公里厚。
《雪球地球》阅读附答案
“雪球地球”阅读附答案下边的文字．完成16—18题。
多年来．一些地质学家搜集到的证据表明，“雪球地球”曾呈现过。
当时．全部地球连赤道都笼盖着冰层，对地球生物造成了极大的损坏。
最近美国科学家提出，23亿年前的一种细菌可能是使地球成为一个“雪球”的罪魁祸首。
科学家推测．在23亿年前，一种叫蓝菌或蓝绿藻的细菌骤然变异出分解水及释放氧气的能力，大量的氧气使当时大气中丰富的温室气体甲烷很不不乱。
在最少10万年的时间内，温室效应被损坏，地球没有了甲烷。
温度降落到零下50摄氏度。
地球变得十分寒冷，赤道海洋被大约 1.6公里厚的冰层笼盖，大量生物死亡，只有转入地下或在温泉中的生物才得以生存下来。
钻研小组还证明，在变为“雪球地球”后大约几千万年里，温室效应再次产生，地球温度又逐步升高．冰层熔化，生命重返地球。
钻研小组的科学家认为，如果目前地球环境继续恶化，地球有可能再次成为“雪球”．地球上的生物将再次面临被毁灭的危险。
16. “雪球地球”是一种形象的说法，它指的是什么现象?(2分)A．冰层笼盖赤道海洋 B．大量的生物死亡C．地球环境继续恶化 D．全世界结冰的状态【答】______17.科学家推测，地球成为一个“雪球”的根本缘由是什么?(2分)A．温度逐步降落到零下50摄氏度，在漫长的时间内，地球变得十分寒冷。
B．一种叫蓝菌或蓝绿藻的细菌骤然变异，使地球上的水和氧气极不不乱。
C．蓝菌或蓝绿藻释放出的氧气使甲烷由不不乱到消失，温室效应受到损坏。
D．地球上连赤道都笼盖着厚厚的冰雪层，使地球的温室效应没法发挥作用。
【答】______18.文中画线的句子语言表达十分准确，请举例加以说明。
(2分)【答】_____________________________________________________________ _________参考答案：16 .D（A项“冰层笼盖赤道海洋”只是“全世界结冰状态”的一个方面，B项“大量的生物死亡”是“雪球地球”造成的危害，C项“地球环境继续恶化”是将来可能呈现的状态）17.C (A项并无说明缘由，B项“地球上的水和氧气极不不乱”张冠李戴，D项因果关系倒置)18.用“如果”表示“地球环境继续恶化”是种假定，表明后而的结果是一种推测～用“可能”、“将”这些词就显得极其严谨；“继续”则表明“环境恶化”的问题已存在，两个“再次”强调后果的严重性。
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早期地球环境演变的重大事件——雪球
地球事件的起因与结束及其对地球系统
演化的意义
引言
新元古代在地球的演化历史中是非常重要的阶段，当时地球板块处在Rodinia 超大陆的汇聚—裂解时期，全球性的冰川作用，包括低纬度的冰川作用，高温水—岩反应，低氧同位素（δ 18O）岩浆活动，这一时期的地球环境变化是埃迪卡拉动物群的形成以及之后的寒武纪生命大爆发的重要原因。
由此可发现一系列的重大地质科学问题，就华南板块而言，包括当时古华南板块所处古地理环境位置、全球性的冰期作用规模以及分布位置、冰期与雪球地球的关系以及雪球地球的形成与消融作用机制等。
“雪球地球”这一概念由 Kirschivink 于1992 年所提出，后由 Hoffman et al.补充完善，形成“雪球地球假说”，并用其解决全球性冰期覆盖问题。
该假说能较好的解释碳酸盐岩碳同位素漂移，条带状含铁建造 BIF 以及盖帽碳酸盐岩沉积。
对于华南板块而言，新元古代冰期的研究主要集中在南沱冰期和江口冰期，因此对华南板块雪球地球的研究，首要的是了解该时期主要冰川年限以及作用机理，从而分析形成与消融因素。
华南板块新元古代冰期的年限测定已取得较为丰富研究进展，但就华南板块新元古代冰期的形成与消融因素上尚存在一定争议。
因此本文开展了华南板块新元古代雪球地球形成与消融作用影响因素的研究，以期为中国华南板块在 Rodinia 超大陆时期的古地理环境以及冰期作用与消融提供研究思路，也为其他时代冰期的形成与消融研究提供启示。
特征
雪球地球冰期及华南板块古地理环境新元古代成冰纪时期，全球呈现低温状态，地球所发生的几次大规模全球性的冰川作用导致低纬度以及赤道地区被冰
雪覆盖，整个地球被冰封形成一个雪球状态，称之为“雪球地球”。
从地层学、
同位素年代学、地球化学的研究指示出，该时期全球约至少发生大规模冰期四次，分别为 Kaigas冰期、Sturtian冰期、Marinoan冰期、Gaskiers冰期，这四期
冰期是根据其所在地区的主要地层所命名，其中具有全球代表性、规模最大、可
用于对比的冰期为Sturtian冰期和 Marinoan冰期。
在四期冰期中，Kaigas冰
期相对较为古老，该冰期并非一开始便作为一独立冰期所存在，而是被划为Sturtian冰期早期所进行的冰川活动。
后来对澳大利亚及劳伦西亚大陆（北美洲）地区的Sturtian冰期以及沉积地层研究得出Kaigas冰期比之前所划分的年龄更
为古老，而且南非卡拉哈瑞克拉通上的Kaigas冰期沉积存在一定的间断性，并
没有被Sturtian冰期后期冰碛物所覆盖，由此Kaigas冰期被认为是位于
Sturtian冰期之前所存在的独立冰期。
对于华南板块来说，尚缺少Kaigas冰期
沉积物的证据，但从华南地区大别—苏鲁造山带新元古代花岗岩中的负δ18O 锆
石成因来看，其形成与大陆冰川融水不无关系。
同时从该负δ18O 锆石U-Pb 定
年来看，其年龄也与Kaigas冰期相一致。
因此可得出当时华南地区是处于相对
寒冷的气候条件。
盖帽碳酸盐岩（cap carbonates）主要由微晶方解石和白云石等组成，是指
沉积于新元古代冰碛岩之上的薄层状相对均质的碳酸盐岩地层。
盖帽碳酸盐岩的
出现标志着温暖的海洋形成环境，其在世界各地具有广泛分布。
盖帽碳酸盐岩在
岩石学、矿物学、沉积学、生物学及地球化学方面具有一系列特殊的地质特征，
其记录了从新元古代晚期雪球地球大冰室由冷转暖的重要原始信息，对其的研究
一直是国内外研究的前沿。
M. J. Kennedy认为新元古代的盖帽碳酸盐岩岩性比
较均一，比较薄（2m以下），覆盖于陆相以及与冰川作用有关的沉积物之上，其
构成主要为泥晶—微晶白云石，可见细微纹理；盖帽碳酸盐岩底部具有明显界限，局部可见剥蚀作用，上部为薄层页岩，中部为过渡浓缩层位或轻微递变层位，可
见成岩作用形成的结核或胶结碳酸盐层。
盖帽碳酸盐岩这些岩石特征指示其形成
环境为较深（数百米）的浅海—半深海海底环境，同时保留了冰期后海平面上升
以及海进的记录。
讨论
通过之前所进行的冰期年龄以及影响雪球地球因素研究发现，在长安冰期前约 815~810 Ma、约 800~770 Ma，和约 750~725 Ma 三个时间段内华南地区发生了气温的骤降，这与华南地区在 Rodinia 超大陆裂解期间，主要地幔柱的活动时间（820 Ma、800 Ma、780 Ma，以及 750~720 Ma）高度重合[38]。
这种现象从侧面印证了 Hoffman et al.认为雪球地球的形成与超大陆裂解作用关系密切的猜测，也与所提及的超大陆裂解以及地幔柱作用相吻合。
Rodinia 超大陆在逐步裂解过程中，形成多个小陆块，包括华南板块也在澳大利亚板块、东南极洲板块以及劳伦大陆间逐渐分离开来，并在中间形成大量裂谷，构成华南裂谷系。
同时伴随大量超基性—基性岩浆喷发，主要分布于华南板块边缘，如今扬子地块西缘和北缘，如攀西裂谷、龙门造山带一带，同时整个陆地与海洋的接触地带—边缘海发生不断扩张。
伴随着来源于海洋的水汽更加充沛，大陆的降水量与径流量迅速增加，火山喷发形成的大量玄武岩与之发生强烈的化学风化作用
（CaSiO3+CO2→CaCO3+SiO2）。
Y. Goddéris et al.根据现代玄武岩风化规律以及气候模型得出当时赤道附近有约面积为6×106km2的玄武岩省，后期的风化作用就能使得大气中 CO2含量迅速变化。
这一作用使空气中的 CO2含量剧烈下降，被CO2截留的太阳辐射能也随之下降，冰室效应开始产生。
结论
雪球地球的形成与消融从得出的几种模型来看，其冰室与温室的转化，主要与新元古代大气中 CO2等温室气体含量变化以及超大陆裂解有很大关系。
随着Rodinia 大陆的裂解和超级地幔柱作用，超基性—基性岩浆的喷发，降雨量等加强，引起超基性—基性岩浆岩后期的大面积风化，使得大气温室气体含量下降并出现周期性反复，后随着裂解进一步加剧，大量微生物繁衍，形成大量叠层石，大气温室气体含量进一步下降，超过临界线到难以维持正常地表温度从而形成冰室。
后期随着裂解作用继续进行，在极寒环境下微生物等生长受制，叠层石种属以及数量发生下降对大气温室气体吸收明显减弱，同时期原先形成的大量裂谷等环境为岩浆热液活动提供通道，火山气体中大量的 CO2，CH4等温室气体，不断进入到大气环境中，使得已经下降的温室气体含量开始呈现上升，重启温室效应，并在大陆边缘地区的甲烷渗漏作用下，使得地球重新进入温暖冰后期。
华南板块其特殊的古地理位置，以及与澳大利亚板块以及劳伦大陆相似
的地质环境，对其冰期的形成与消融主控因素的研究也为重建 Rodinia 超大陆以及其他冰期研究提供一定启示。
参考文献
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[2] G G E G logy, 2003, 98(4): 749-771.
[3] Hoffman P F, Schrag D P. The snowball Earth hypothesis: Testing the limits of global change[J]. Terra Nova, 2002, 14(3): 129-155.。