一個國際研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了證據(jù)來支持一種理論，這種理論認為地殼的缺失可能被歸咎于“雪球地球”。他們的研究成果周一發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，在此之前科學(xué)家已經(jīng)為五分之一的地球地殼消失爭論了一個多世紀。

1869年，當(dāng)著名的探險家約翰·衛(wèi)斯理·鮑威爾在科羅拉多河上顛簸，坐立不穩(wěn)幾乎摔倒的時候，他發(fā)現(xiàn)了地球上最引人注目的地質(zhì)特征之一。當(dāng)然并不是他發(fā)現(xiàn)了聞名遐邇的大峽谷，他敏銳注意到了巖壁上部的日落色沉積物與其下深色鋸齒狀巖石之間的明顯分界線。

鮑威爾已經(jīng)學(xué)會了如何分析沙漠巖層，樣本顯示上面的一層可以追溯到5.4億年前，然而它正下方的一層可以追溯到10億年前。他意識到他所注意到的邊界代表了地球地質(zhì)歷史上缺失的一章，就好像書中頁面被人撕掉幾張一樣。后來研究人員意識到，大約占地殼存在體積的五分之一，似乎被神秘力量一下子整體消滅掉了。在世界上許多地方都能發(fā)現(xiàn)類似地質(zhì)的特征，這種特征被命名為“大不整合”（Great Unconformtiy）。

伊利諾斯大學(xué)厄巴納-香檳分校的地質(zhì)學(xué)家史蒂夫·馬歇爾表示，地球歷史上一定有某種特殊的事件導(dǎo)致了大規(guī)模的侵蝕。新的研究表明它確實很特殊?？茖W(xué)家們提出，全球冰川的幾次反常事件沖刷掉了了幾公里厚的大陸地殼，隨著冰層的消退，它帶走了一整層地殼，并將其拋入大海，在此過程中抹去了長達幾億年的地質(zhì)歷史。

早在1973年，地質(zhì)學(xué)家威廉·懷特就首次提出了這個觀點，但沒人把他當(dāng)回事?，F(xiàn)在伯克利地質(zhì)年代學(xué)中心的c·布倫漢·凱勒凱勒領(lǐng)導(dǎo)了這項新的研究。

這是一個需要非凡證據(jù)的超凡主張！今天的研究人員已經(jīng)接受了一個似乎稀奇古怪的觀點：即在地球46億年的歷史中，它被凍結(jié)了好幾次然后變成了一個“雪球地球”。現(xiàn)在凱勒和他的同事們希望說服他們的同行們，在7.2億到5.8億年前橫跨大陸的冰川是造成這種大不整合（Great Unconformtiy）的原因。邏輯上講，如果是這樣的話，海底應(yīng)該會顯示出那個時期的大塊巖石。但是測試卻沒有發(fā)現(xiàn)這樣的巖層存在。研究人員認為，這是因為當(dāng)時地殼板塊的運動將巖石拉進了地球內(nèi)部。

由于那個時期的巖石非常稀少，研究人員不得不尋找其他的線索來弄清楚到底發(fā)生了什么。他們推斷，這些缺失的巖層可能經(jīng)歷了完整的地質(zhì)旋轉(zhuǎn)周期: 它們會被分解成沉積物，被沖到海里，然后沉積在海底，在俯沖過程中再循環(huán)到地幔中，最后融化成給養(yǎng)火山的巖漿。

如果是這樣，這種活動的記錄應(yīng)該隱藏在稱為鋯石的微型時間膠囊中。這些堅不可摧的晶體生長在巖漿中，它們含有氧元素和鉿元素。海洋和大陸地殼中具有這些元素的明顯特征。因此大陸再生材料的巨大數(shù)量的增加應(yīng)該在當(dāng)時形成的鋯石中留下一個清晰的化學(xué)信號。

事實的確如此，凱勒的團隊通過研究一個包含近3萬個鋯石晶體的數(shù)據(jù)庫得出了上述結(jié)論。鋯石晶體中含有可以保存地質(zhì)記錄的放射性同位素。在鋯石中發(fā)現(xiàn)了氧氣和鉿元素的明顯變化，而這一轉(zhuǎn)變與理論化的雪球地球時期幾乎同時發(fā)生。

簡而言之，研究人員收集和分析的證據(jù)表明，地球表面發(fā)生了一次大規(guī)模的侵蝕事件，導(dǎo)致平均厚度3.2到4.8公里的巖石沉積層消失。整個地殼厚度平均17公里，五分之一的地殼在雪球地球作用下消失了。

鋯石還顯示，就在“雪球地球”形成的時候，循環(huán)再生的巖石數(shù)量急劇增加，這表明這兩件事是有關(guān)聯(lián)的。通常當(dāng)山脈被板塊構(gòu)造擠壓而形成時，巖石開始在某一特定區(qū)域分解。但很難想象在所有大洲同時發(fā)生這樣的事情。凱勒認為，雪球地球期間的“冰川作用”適用于地球的任何地方。

這是一個很酷、很刺激的設(shè)想。不過其他科學(xué)家可能會對它是否真的與大不整合現(xiàn)象相對應(yīng)，以及全球冰川是否是罪魁禍首進行爭論。雪球地球似乎把大量重要的營養(yǎng)物質(zhì)推擠到海洋中，正是這些營養(yǎng)物質(zhì)滋養(yǎng)了海洋生物的多樣化。這也同時表明，地球的變化并不總是緩慢而漸進的。在地球的歷史上，事物總是朝著新的方向變化。

伯明翰大學(xué)地球科學(xué)名譽教授伊恩·費爾查爾德沒有參與這項研究，但他表示：盡管這些發(fā)現(xiàn)可能不是100%的確定，但這項研究的結(jié)論“非常合理”，“非常聰明”。