大約7億年前，溫度如此之低，科學家們相信巨大的冰蓋像一個巨大的雪球一樣包裹著整個地球。這場全球深度冰凍，, 忍受了數千萬年。
然而，奇蹟般的是，早年生活不僅堅持了下來，而且蓬勃發展。當冰融化、大地解凍時，複雜的多細胞生命出現，最終形成我們今天所認識的生命形式。
這雪球地球假說很大程度上是基於暴露在以下地區的沉積岩的證據曾經沿著海岸線和淺海，以及氣候模擬。迄今為止，科學家一直沒有找到冰蓋覆蓋溫暖的赤道地區大陸內部的物理證據。
在新研究我們的地質學家團隊在《美國國家科學院院刊》上發表的文章描述了這個缺失的環節，該環節是在形成科羅拉多派克峰的花崗岩中封裝的不尋常的卵石砂岩中發現的。
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解開山上的雪球地球之謎
派克峰，原名塔瓦·卡維 (Tavá Kaa-vi)這些著名的岩石由尤特人創造，並以祖先名稱“塔瓦”命名。他們是由固化砂注射物組成當富含沙子的液體被壓入下面的岩石時，它的形成方式與醫療注射類似。
對於形成這些神秘砂岩的一個可能的解釋是，雪球地球冰蓋的巨大壓力迫使與融水混合的沉積物進入下面的脆弱岩石中。
然而，檢驗這個想法的一個障礙是，缺乏岩石的年齡來揭示何時存在適合注砂的地質環境。
我們找到了解決這個謎團的方法，利用在派克峰附近和科羅拉多州其他地方的塔瓦注射岩旁邊發現。
鐵礦物含有非常少量的天然放射性元素，包括鈾，它會慢慢地以已知速率衰變成元素鉛。最近的進展雷射輻射測年使我們能夠測量氧化鐵礦中鈾與鉛同位素的比率，以揭示單個晶體形成的時間。
鐵礦脈似乎是在沙子注入科羅拉多基岩之前和之後形成的：我們發現了赤鐵礦和石英礦脈，它們都穿過塔瓦岩脈並被塔瓦岩脈橫切。這使我們能夠確定沙注入物的年齡範圍，它一定形成於 6.9 億至 6.6 億年前。
那麼，發生了什麼事？
時間框架意味著這些砂岩形成於成冰期，距今 7.2 億年至 6.35 億年前。這個名字源自古希臘語中的“寒冷誕生”，是氣候劇變和地球生命破壞的代名詞——包括雪球地球。
雖然當時極端寒冷的觸發因素存在爭議，但流行的理論涉及構造板塊活動的變化，包括將顆粒釋放到大氣中，將太陽光反射離開地球。最終，一個火山爆發產生的二氧化碳積聚地球可能再次變暖。
地球是如何變成一個巨大的雪球的？ - Youtube
在派克峰發現的塔瓦河可能是在靠近赤道的一個區域的中心形成的。名為勞倫西亞的古老大陸隨著時間的推移和漫長的構造週期，它逐漸移動到今天北美的偏北位置。
塔瓦岩石的起源一直存在爭議超過 125 年，但新技術使我們首次將它們與低溫雪球地球時期聯繫起來。
我們設想的注砂過程是這樣的：
底部有地熱加熱區域的巨大冰蓋產生融水，與下方富含石英的沉積物混合。冰蓋的重量產生了巨大的壓力，迫使這些沙質液體進入數百萬年來已經削弱的基岩中。與今天天然氣或石油的水力壓裂類似，壓力使岩石破裂並將沙質融水推入，最終形成我們今天看到的注入岩。
另一個地質難題的線索
這些新發現不僅進一步鞏固了全球雪球地球假說，曾經被冰蓋覆蓋的脆弱破碎岩石中塔瓦注入物的存在也為其他地質現象提供了線索。
岩石記錄中因侵蝕和侵蝕而產生的時間間隙稱為不合格今天在美國各地都可以看到，最著名的是大峽谷，那裡有超過十億年的時間消失了。當持續的侵蝕消除並阻止新的岩石層形成，留下不整合接觸面時，就會出現不整合面。
我們的研究結果表明，派克峰附近的大不整合面一定是在低溫雪球地球之前形成的。這與將大不整合面的形成歸因於的假設不一致大規模侵蝕由雪球地球冰蓋本身所造成。
我們希望科羅拉多州這些難以捉摸的成冰期岩石的秘密將有助於發現雪球地球的更多陸地記錄。這些發現可以幫助我們更清楚地了解極端氣候期間的地球以及導致我們今天生活的宜居星球的過程。
