地质学家在科罗拉多州发现了令人信服的证据，证明在几亿年前，巨大的冰川覆盖了地球，一直延伸到赤道，把地球变成了在太空中漂流的冰柱。这项由科罗拉多大学博尔德分校领导的研究，对于一个长期存在的被称为"雪球地球"的理论的支持者来说，无疑是一场政变。

 该理论认为，从大约 7.2 亿年前到 6.35 亿年前，由于尚不清楚的原因，一连串失控的事件从根本上改变了地球的气候。 气温骤降，可能有几英里厚的冰层覆盖了地球表面的每一寸土地。

新研究的第一作者、科罗拉多大学博尔德分校地质科学系博士后研究员利亚姆-考特尼-戴维斯（Liam Courtney-Davies）说："这项研究首次提出了雪球地球到达赤道大陆中心的物理证据。"

深褐色的塔瓦砂岩带穿过其他岩石。 图片来源：Liam Courtney-Davies

研究小组于11月11日在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究成果。 共同作者包括科罗拉多大学博尔德分校地质科学教授丽贝卡-弗劳尔斯（Rebecca Flowers），以及来自科罗拉多学院、加州大学圣巴巴拉分校和加州大学伯克利分校的研究人员。

这项研究主要集中在科罗拉多州落基山脉的前沿地带。 Courtney-Davies说，在这里，一系列绰号为"Tavakaiv"或"Tava"的砂岩为地球过去的这段寒冷时期提供了线索。

研究人员使用了一种叫做激光烧蚀质谱法的测年技术，该技术用激光照射矿物，释放出其中的一些原子。 研究结果表明，这些岩石是在大约 6.9 亿年前到 6.6 亿年前被迫进入地下的--这很可能是由于巨大的冰川压在岩石上面造成的。

考特尼-戴维斯补充说，这项研究将帮助科学家们了解地球地质历史上的一个关键阶段，同时也是地球生命史上的一个关键阶段。 雪球地球解冻后，海洋中可能立即出现了第一批多细胞生物。

"气候在进化，生命也在进化。 所有这些事情都发生在雪球地球动荡期间，"他说。"我们必须更好地描述这整个时期的特征，以了解我们和地球是如何共同进化的。"

"雪球地球"一词可追溯到美国地质学家约瑟夫-基尔希文克（Joseph Kirschvink）于 1992 年发表的一篇论文。

然而，尽管经过几十年的研究，科学家们仍未就全球是否真的冻结达成一致。 例如，地质学家在古代沿海地区发现了这一时期厚冰的痕迹，但在靠近赤道的大陆内部却没有发现。

这就是科罗拉多州出现的原因。 当时，科罗拉多州并不位于今天的北纬地区。 相反，科罗拉多州位于赤道之上，是古劳伦西亚超大陆的内陆部分。

科学家们认为，如果冰川是在这里形成的，那么它们可能在任何地方形成。

为了寻找这块缺失的拼图，考特尼-戴维斯和他的同事们找到了塔瓦砂岩。 如今，这些地貌在科罗拉多州前山脉的几个地方，尤其是派克峰周围，从地面上探出头来。 在未经专业训练的人看来，它们可能只是一些看起来很普通的黄褐色岩石，呈垂直带状分布，宽度从不足一英寸到数英尺不等。

但对于地质学家来说，这些地貌有着不同寻常的历史。 在过去的某一时刻，它们很可能是科罗拉多州地表的沙子。 但后来各种力量将它们推入地下，就像爪子一样刨入地壳。

Courtney-Davies说："这些是典型的地质特征，被称为注入岩，通常形成于一些冰原之下，包括现代南极洲。"

他想知道塔瓦砂岩是否也与冰原有关。 为此，研究人员计算了穿过这些地貌的矿脉的年龄。 他们收集了富含氧化铁（本质上就是铁锈）的矿物的微小样本，然后用激光照射它们。 在此过程中，这些矿物释放出少量放射性元素铀。 由于铀原子以恒定的速度衰变成铅，研究小组可以利用它们作为地球岩石的计时器。

研究小组的发现表明，塔瓦砂岩在"雪球地球"时期曾被压入地下。 研究小组怀疑，当时科罗拉多州上空形成了厚厚的冰层，使砂岩暴露在强大的压力之下。 最终，在无处可去的情况下，它们被挤压到了下面的基岩中。

弗劳尔斯说："我们很高兴能有机会揭开科罗拉多州迄今为止发现的唯一雪球地矿床的神秘面纱。"

研究人员的工作还没有结束： Courtney-Davies 说，如果科罗拉多州在"雪球地球"期间形成了这样的地貌，那么它们很可能也在北美的其他地方形成："我们想把这个消息传出去，让其他人也尝试寻找这些地貌，帮助我们建立一个更完整的雪球地球图景。"

编译自/ScitechDaily