新元古代的quot;雪球地球quot;.pdfVIP

矿物岩石地球化学通报 and Bulletinof Geochemistry ·综 述· Mineralogy，Petrology V01．23No．3．2004July 新元古代的“雪球地球 储雪蕾1’2 1．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 的碳酸盐占13c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 的提高，云层不再重要；高、中纬度形成的冰川使海 1987年，J．L．Kirschvink等研究了澳大利亚 平面降低，使部分大陆架和内陆海露出海平面，陆地 Elatina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 面积增加，进一步提高了地球的反射率；同时，热带 地区大陆面积的增加加速了硅酸岩的风化，大气中 的Elatina组细砂岩，这意昧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 CO。浓度降低导致地表温度进一步下降，冰盖反射 这个结论[2~4]。于是，人们重新注目新元古代的冰的结果最终使气候不稳定，使全球的海洋都冰冻。 冰反射引发的大灾难在其它星球上也发生过， 川作用。D．A．D．Evansc5]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， 它是持久的、不可逆转的。然而，地球能够从“雪球 许多冰成岩石出现在纬度10。以内的赤道附近，甚 地球”返回是有“救世主”的。这“救世主”就是板块 至没有超出纬度60。。 构造驱动的长期碳循环(洋中脊、岛弧火山释放的 新元古代的冰川沉积物与显生宙的冰川沉积物 C02)使大气温室气体含量不断增加，而极端的气候 的岩性很相近，但分布和成因模式却与显生宙不同。 使生物初级产率和有机碳的埋藏几乎终止India3。 新元古代晚期冰川沉积物广泛分布于各大陆，往往 被帽碳酸盐岩(capcarbonate，主要是白云岩)直接等[14]重提“雪球地球”假说。他们根据南部非洲纳 覆盖，没有明显的沉积间断。这意味着冰期之后的 米比亚以及世界其他地区直接覆盖在新元古代冰川 气候突然转暖[6~8]。帽碳酸盐岩长期被作为新元古沉积之上帽碳酸盐岩的碳同位素研究指出，各地一 0|。 代冰期地层及冰期地层区域对比的标志[9’1 致的碳同位素负异常意味着地表海洋的生物产率曾 中断数百万年。他们认为生物产率的中断能够用全 1“雪球地球假说 球性冰川作用(即“雪球地球”)解释，只有当海底火