关于震旦纪大冰期、雪球论

地学演绎 莫如波整理 2002.12.6

     第一种看法：冰期分三期，以7.4—7.0亿年前后的南沱期最为主要，当时在低纬度的扬子地台发育了大陆冰盖。

    震旦纪大冰期发生于8.5～5.7亿年前的震旦纪，冰川最盛时覆盖了亚洲、欧洲、美洲、大洋洲的许多地区，有的地方冰层厚达千米。

   全球各大陆普遍发育一至三层杂砾岩，年代分别为距今8.75亿年，7.4—7.0亿年和6.1亿年，其中以7亿年左右冰碛层分布最为普遍。我国境内三期冰碛岩都有发现，其中最早的冰期命名为贝义西期，它们冰碛分布范围较小，限于塔里木古陆的北侧和扬子古陆的南缘。7.4—7.0亿年前后的冰期称为南沱期，是三次冰川活动中最主要的一期，推测当时在扬子古陆上发育了大陆冰盖，陆上冰碛岩分布在古陆东南边缘的川东、黔北一带，是冰川消融后遗留物，代表了冰盖分布的范围；冰川—冰海相沉积广泛分布于古陆的北部、东部和南部边缘，外侧海盆中并有浮冰—冰海沉积物分布。塔里木古陆此时也有大面积冰川覆盖，冰碛岩和冰川—冰海相沉积物广泛分布在库鲁克塔克地区、柯坪地区和伊宁盆地等处。6亿年前后的冰期称为罗圈期，冰碛物沿华北古陆南缘、柴达木古陆北缘及塔里木古陆北缘断续分布，厚度一般都不大，且往往迅速减薄尖灭，表现出山岳冰川沉积的性质。
    我国扬子地台震旦纪冰碛层的上、下沉积层中，都有红层甚至石膏层的发育，表明当时存在气候的干、湿和冷暖变化。古地磁资料表明，各大陆上的多数冰碛都发育在当时的低纬地区，仅少数冰碛岩的古纬度可达到45°，难以用古大陆拼合在极区作为冰碛成因的解释，冰川的出现有可能不仅是气候带现象，而是意味着全球性的普遍降温。
   （摘自中国自然地理环境的形成、演变与地域分异）

    第二种看法：南沱组属距今6亿年左右的冰碛层，最著名的一次冰期发生在距今6亿年左右，冰积岩大多沉积在中、低纬度附近，“大雪球”持续的时间可能有几百万年，“大雪球”事件至少发生了三次到四次。

    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。在中国南方沿着长江两岸，西起云南省，东至江苏、浙江，以及南部的江西、湖南，北部的湖北，安徽等地的称为扬子地台的广大区域的地层中，也发现了同时代的冰期沉积岩石，我们称为“南沱冰期”。很多数据表明，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，换句话说，也就是赤道和赤道附近，也是陆地主要分布的区域。这方面的资料得出一个结论：广泛的寒冷气候发生在地球的赤道及其附近区域。“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。地球在6亿至8亿年间类似“大雪球”事件至少发生了三次到四次，直到地球上的部分或大部分陆地飘移到中、高纬度地区。 (袁讯来 见:地球曾经是"雪球"吗？)

    雪球论 的支持者哈佛大学的地球化学家丹尼尔·施拉格说：“在地学的记录中，有非常好的证据表明地球上的海洋曾被冰层彻底封闭，或者是非常接近于被彻底封闭”。
    现在，气候模拟的专家们说，他们的最实在的气候变化模拟表明，在冰天雪地中的少数几个孤立的地区会相对地比较温暖，从而使一些生物存活下来。约6亿多年前，冰川覆盖了地球的大部分表面，新的模型认为地球从来没有被彻底冰冻。(科学时报.2000)

    哈佛大学的两位科学家PaulF.Hoffman和DanielP.Schrag也相信我们的世界曾经是个冰球，这段时间是5.8亿年到7.5亿年前。(科学时报.2000)

　　6亿5千万年的地球，曾经整个被冰雪所覆盖住，这样的说法在学界引起了极大的争议，论战一直持续到今天。  
　　雪球世界的理论认为，地球曾经在7亿5千万到6亿年前极度寒冷，巨厚的冰层覆满了整个海洋，使得地球早期的生命受到巨大冲击，甚至几乎消失殆尽。可是部分科学家则认为冰层扩张到低纬度地区或许有可能，可是要覆盖整个地球却令人怀疑！
　　研究人员在最新一期的地质（Geology）期刊，根据碳同位素（C¹³）的含量仍高推论，发表了生命现象在“雪球世界”事件的期间一如往常，完全没有任何异常的迹象，碳同位素（C¹³）的含量也一直到冰雪融化之后才下降，这究竟又是怎么一回事呢？(中国科学院科普栏)

　　一些大冰期成因的看法：地球上为什么会出现大冰期呢？科学家们认为，天文因素可能是大冰期周期性出现的原因之一。太阳系在银河系中的运行，银河系空间物质的疏密不同，太阳系经过星际物质的稠密地段时，太阳光热辐射的传导受阻，地球接受日光能较少，因而出现冷的周期。也有学者认为，太阳运行到距银河系中心最近时，亮度也会变小，使行星变冷。太阳最绕银心一周的公转周期是大约是3亿年左右，不管上述假说哪个正确，太阳绕银河公转一周，行星会变冷一次，由于地球表面多水，在这一周期到来时便会产生一次大冰期。应当指出，这3亿年的周期与元古代未期（震旦纪）、石炭一二叠纪及第四纪这3次大冰期的时间间隔是基本吻合的。在震旦纪以前相隔若干个3亿年却没有或没有确切发现冰碛层证据，也许与古老岩层的深变质作用有关。

    但7.4亿年前出现的中等级冰期和4.4亿年前出现的小冰期明显地发生于最远离银心点。