“雪球地球”假說得到了巖石學(xué)證據(jù)支持,,包括冰期地層內(nèi)條帶狀鐵礦層的出現(xiàn)和全球性蓋帽碳酸鹽巖沉積,。
然而,2000年,,德克薩斯A&M大學(xué)Hyde,W,。T,。等對“雪球地球”進行了氣候模擬研究,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)“雪球地球”過程中的海洋并非完全封閉,在低緯度赤道地區(qū)存在開闊海環(huán)境,。
隨后,,2007年,多倫多大學(xué) W.Richard Peltier 通過對“雪球地球”進一步的研究發(fā)現(xiàn),,成冰紀全球冰期啟動后,,全球平均氣溫的降低會大大提高海洋的通風效率,加劇海洋深部水體存在的溶解有機碳庫的再礦化,,緩沖大氣CO2濃度,,從而阻止全球冰封海洋的出現(xiàn),因此那時海洋應(yīng)存在或者季節(jié)性存在開闊海環(huán)境,。
此外,,氣候模擬顯示地表平衡狀態(tài)下,大氣CO2濃度很難達到10萬ppm以上,,“雪球地球”的解體所需要的大氣CO2濃度很難實現(xiàn),,也使得“雪球地球”假說受到廣泛質(zhì)疑。
2018年,,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所郎咸國博士與北京大學(xué)沈冰研究員等人對我國華南成冰紀馬里諾冰期沉積記錄—南沱組地層進行了系統(tǒng)的沉積學(xué)研究,,恢復(fù)了“雪球地球”的冰川動力學(xué)過程。
研究發(fā)現(xiàn)“雪球地球”過程中的全球海洋,,并非處于完全冰凍,,而是存在開闊水域,并提出雪球地球過程中的氣候存在明顯的冷暖波動,。研究成果已于近期發(fā)表在國際地學(xué)期刊《前寒武紀研究》(Precambrian Research)上,。
該研究對華南地區(qū)馬里諾冰期沉積地層進行研究,覆蓋淺水環(huán)境,、斜坡相以及深水盆地環(huán)境的多個野外地質(zhì)剖面,,通過詳細的沉積相分析,總結(jié)出3個不同的沉積類型:冰川近緣沉積,、冰川遠緣沉積以及非冰川沉積,。
該研究根據(jù)沉積變化特征恢復(fù)了“雪球地球”的冰川動力學(xué)演化過程,發(fā)現(xiàn)馬里諾冰期存在多次冰進-冰退旋回,,表明“雪球地球”過程中的氣候變化是動態(tài)的,。在冰川動力學(xué)研究基礎(chǔ)上,識別出兩次冰川發(fā)育鼎盛期,。南沱組中部存在的細粒碎屑巖及碳酸鹽巖夾層,,代表了兩次冰盛階段之間的冰川消融期。南沱組頂部的含礫粉砂巖或粉砂巖沉積則表明Marinoan冰期的消融要早于蓋帽碳酸鹽巖的沉積,。
該項研究工作表明,,成冰紀馬里諾冰期過程中的海洋并非處于完全冰封的狀態(tài),,而是存在開闊海域,冰期過程中的氣候也存在冷暖波動,。
該研究為正確認識成冰紀馬里諾極端冰期事件提供了重要科學(xué)依據(jù),。同時該研究成果對于正確認識“雪球地球”冰期,具有重要的科學(xué)意義,。