地质家霍夫曼介绍

地质家霍夫曼介绍

“地球曾是雪球”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，当时并未引起学术界和公众的普遍关注。1998年美国科学院院士、哈佛大学地质系教授鲍尔·霍夫曼对这个假说进行了系统的阐述并提供了更多的证据，并将其发表在著名的科学期刊-《科学》上，从而引起了国际学术界和新闻媒体的广泛关注。霍夫曼提出这个假说并不是空穴来风，它是试图解释一些客观存在的事实。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。当然也不是现今地球上的所有区域都能找到该冰期的沉积，这主要是因为：在距今6亿到8亿年间，一些地方处于冰川剥蚀区，并没有沉积；另一些地方远离剥蚀区，没有沉积具有明显冰川痕迹的岩石；另外，有些“冰积岩”经历了再剥蚀，同样也不能得以保存。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，地球具有一个巨大的磁场，磁场的南北极靠近地球的南北极。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。广泛的寒冷气候发生在地球的赤道及其附近区域。这的情况大相径庭，因此，特别的现象需要一个特别的解释。第三：地质学研究成果表明，地球在8亿到10亿年前构造运动异常活跃，并广泛发生了一次全球性的造山运动，地质学上称为“格林威尔造山运动”，在中国称为“四堡运动”。“雪球假说”认为，造山运动引起了地球上大面积的剥蚀和沉积，化学剥蚀和有机物的沉积导致大气中二氧化碳的消耗量超过火山运动释放的二氧化碳，从而使大气中的二氧化碳失去平衡。与“温室效应”正好相反，二氧化碳从空气中大量消失，导致“冰室效应”，全球气温迅速降低，首先在地球两极的海洋上形成冰盖，当冰盖的面积扩大到中纬度时，就形成一个恶性循环，大部分的太阳光被冰面反射出地球，储存到地球上的能量越来越少，从而使得地球表面更加寒冷，全球都被冰雪覆盖，形成了“大雪球”，当时地球的平均气温可能与现代的南极相当或者更冷。“大雪球”持续的时间应该相当于冰川沉积所代表的时间，用同位素年龄测定，这段时间可能有几百万年。在这冰天雪地的年代，火山活动并没有停止，然而化学剥蚀和有机物的沉积速度却明显减慢，因而大气中二氧化碳的补给量超过消耗量。经过数百万年的日积月累，二氧化碳达到一定浓度时，“温室效应”就发生了，其结果是地球温度迅速升高，“大雪球”融化，地球又恢复到它的本来面目。尽管“大雪球”假说对部分现象的解释合情合理，这个假说还遇到了一些不太容易解释的问题和有待于解决的问题。6亿到8亿年间地球上是否真的经历了多次全球性的大冰期，这还需要更多的地质资料和地球化学证据。

参考资料：百科.原生代

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