《自然》：科学家或发现最古老熔岩
采自加拿大巴芬岛的熔岩可能是现存最古老的地幔岩层
作者：群芳 来源：科学时报 发布时间：2010-8-13 8:46:04
加拿大巴芬岛上的熔岩来自于2900公里以下的像地球一样古老的岩层。
（图片提供：Don Francis/McGill University）
尽管在地壳构造板块之下历经了几十亿年的搅动和混合，在地球最初固化时便已形成的一处深部地幔岩层可能已经完好无损地保存下来。并且这一古老的岩层依然充满了活力：仅仅在6200万年前，它可能还在加拿大的巴芬岛上喷发着熔岩。
巴芬岛上的岩石曾表现出了存在原始物质产物的迹象。它们具有在已有岩层中最高的同位素氦-3相对于氦-4的比例。这意味着这些岩石来自于一个地球的“原始”区域，这是因为与氦-4不同，氦-3无法被重新补充，因此它一定来自于这颗行星原始的组成成分。此外，元素钕的两种同位素的比例也符合地球化学家对来自地球早期熔岩浆海洋残留物的预测。这些残留物被认为形成于45亿年前，并沉积于地幔的底部。
如今，美国波士顿大学的Matthew Jackson和他的同事利用铅同位素确定了巴芬岛熔岩的年代。研究人员在8月12日出版的《自然》杂志上报告说，其年代大约为45亿年。所有3种地球化学特征都与一种想法相一致，即形成巴芬岛熔岩的喷发利用了一处在地球形成几千万年之后便未被扰动的地幔岩层。Jackson表示，这种一致性“并不能证明我们就是正确的，但至少你很难说所有这些都是偶然的”。
如果Jackson和同事真是对的，那么他们在巴芬岛采集的就是最早地球的样本。它究竟如何到达那里尚无法确定。这些熔岩的形成源自一次在6200万年前发生的巨大火山喷发，大陆在那里被分开从而形成了北大西洋，也就是在今天巴芬岛的位置。许多研究人员相信，这样的喷发应该伴随着从紧挨着熔化铁核的坚硬地幔底部升起的炙热岩石形成的极高烟柱。在该研究的合作者、美国华盛顿卡内基学院地磁学系Richard Carlson所钟爱的一个场景中，地幔的底部，也就是岩层在45亿年前分裂为原始地壳的地方，已经消失了。
众所周知，地球化学理论很难对此作出证明，因此一些科学家正避免正面答复他们对于新发现的判断。德国美因茨市马普学会化学研究所的地球化学家Albrecht Hofmann表示：“我自己并不打算犯错……这是一个令人兴奋的故事，对这一可能性必须进行探究。”美国科瓦利斯市俄勒冈州立大学的地球化学家David Graham则乐于走得更远。他说：“总体来说，这是在这颗行星上依然存在的最古老的一块地幔岩层的非常有力的证据。”
（群芳 译自www.science.com，8月12日）
《自然—地球科学》：新海绵化石大幅提前动物化石纪录
作者：孝文 来源：新浪科技 发布时间：2010-8-19 14:20:34
海绵化石发现的地点
北京时间8月19日消息，据国外媒体报道，美国科学家最近在南澳大利亚发现的远古海绵化石显示，至少在6.5亿年前地球上就出现了动物，这一发现使动物化石纪录向前推了大约7000万年。该研究成果发表在《自然—地球科学》期刊上。
以前已知的最古老的硬体动物是被称作Namacalathus的生活在礁石里的生物，这种生物大约出现在5.5亿年前。其他可能的软体动物遗体可以上溯到大约5.77亿到5.42亿年前的说法，仍存在争议性。这些最新发现的年代更加久远的海绵化石，为证明在极为恶劣的“雪球”事件以前，地球上就存在动物提供了直接的证据。“雪球”事件标志着6.35亿年前的成冰纪时期结束，只留下很多覆盖着冰的球状物。
这些早期海绵或许设法在火山岛周围的水体里幸存了下来。普林斯顿大学教授、该论文的第一作者亚当·马洛夫说：“这些海绵大约有1厘米高，它们可能生活在由细菌组成的坚硬的叠层礁石上。它们在水面宽度不超过20米的水流游弋，从水里过滤有机碳吃。”他和他的同事们在南澳大利亚弗林德斯河地区Trezona地层发现这些化石。
化石的位置比较特殊，这意味着科学家无法利用传统技术把它们从周围岩石上转移下来。也不能用X光扫描仪进行扫描，因为X光只能辨别不同密度的材料。而这种情况下的化石是由方解石构成的，这跟它们嵌入的岩石母体的材料一样。
为了解决这个问题，研究人员利用被马洛夫称作“连续研磨器和成像系统”的工具。从这个地层收集的32块岩石样本中的一块，每次被削下厚50微米 (大约是人类头发的直径的一半)的一层，并在切削过程不断拍照。然后把这些图片整合在一起，制成两个海绵化石的完整三维立体模型。
马洛夫说：“我们假设这些化石是海绵，因为它们很大(不是细菌)，而且不对称(不属于其他动物群体)，体内含有一个直径1毫米的管状网，可能是海绵的‘水输送系统’，用来循环水和过滤食物。”科学家排除了这些管状物是蠕虫虫洞的可能性，蠕虫比海绵更加复杂。因为现在海绵是生命进化树中最基本的动物，这一最新发现暗示了地球上的动物是如何浮现的。
马洛夫解释说：“也许是雪球事件前的氧气水平上升、有机碳的溶解度升高和气候的微小变化，促使地球上出现第一批动物。”耶鲁大学地质学和地球物理学系的马克·拉弗拉米在相同杂志上发表的另一篇文章中指出，以前的研究支持海绵在这一时期出现的推论，并认为地球上出现的第一批动物，出现的时间可能更早。
拉弗拉米说：“分子钟反映了分子的DNA的变化率，对海绵的特殊器官化合物和分子钟进行生物标记研究，有力地说明海绵出现在大约8.5亿到6.35亿年前的成冰纪时期。”哈佛大学的生物学家安德鲁·库诺尔认为，这些研究人员已经“为解析这种类似海绵的动物的构造积累了合情合理的论据”。
库诺尔说：“至少这会促使古生物学家走到野外，在其他相同时期形成的岩石里寻找类似或者更好的证据。”马洛夫和他的科研组已经打算去做这种工作。他和他的学生每年会进行3到4个月的野外工作。他说：“希望我们发现的一些东西，最终会被证明跟这些海绵一样有趣。”
《科学》：7.16亿年前地球赤道曾被冰雪覆盖
作者：孝文 来源：新浪环球地理 发布时间：2010-3-8 13:55:14
褐红色的冰河时代沉积物帮助证明这块加拿大火山岩曾在“雪球地球”时代被冰雪覆盖。(图片提供：Francis A. Macdonald)
北京时间3月8日消息，据美国国家地理网站报道，最新一项研究称，在距今7.16亿年前，如今炎热潮湿的地球赤道曾覆盖着冰雪，这似乎为“雪球地球”理论进一步提供了证据。
所谓“雪球地球”(snowball Earth)是地质史上的一个名词，描述了距今约7.5亿到5.8亿年前，地球表面从两极到赤道全部结成冰，只有海底残留了少量液态水。美国哈佛大学地球学家弗朗西斯·麦克唐纳(Francis Macdonald)领导实施了这项研究，他和同事对夹在冰川沉积物之间的加拿大火山岩进行了研究。科学家可以通过冰川融化留下的残骸以及因冰川活动而变形的沉淀物，确定这种冰川沉积物。
麦克唐纳的研究小组利用极为精确的铀—铅年代质谱测定法认定火山岩和冰川沉积物是在大约7.16亿年前沉淀的，那也是科学家所假设的“雪球地球”时期。接下来，研究人员将自己的发现与以前一系列研究结果进行了对比，那些研究发现火山岩是在加拿大处于赤道附近时形成的。
随着时间的推移，地球构造板块的活动驱使火山岩向北移动，到了加拿大育空地区和西北地区。麦克唐纳称，围绕“雪球地球”还有许多谜团尚未解开，例如，仅凭借一个冰封的赤道，科学家无法确定当时地球上冰雪覆盖的程度。地球可能一直处于完全的“深度冰冻”状态，或者可能只是受制于不断活动的冰川和冰山，或是介于两者之间的冰体。
事实上，连“雪球地球”这一名称可能同样需要重新考虑。麦克唐纳说，地球可能不是“一个白球，而更有可能是一个泥球”。由于向外喷射灰烬的火山经常爆发，可能使得地球表面“布满灰尘”。由于植物在7亿年前并未进化，脏兮兮的冰可能是地球表面吸收阳光的唯一“黑点”。结果，这些区域更有可能融化，产生令原始生命形式茁壮成长的水体，比如藻类和真菌类。
据麦克唐纳介绍，在“雪球地球”时期，部分有机体存活下来，甚至形成新的物种，这增加了一种假说的可信度，即“雪球地球”具有开放水域的避难所，或至少是冰层裂缝，举例来说，今天，南极洲附近的冰缝就“充满”单细胞生命形式。
麦克唐纳表示，了解地球早期历史极端状况，可能还有助于科学家对现代气候变化有新的认识。例如，科学家了解到，在过去一千年，地球一直在无处不在的冰雪覆盖期和温室状况(如到处是恐龙的无冰白垩纪)之间“摇摆”。麦克唐纳的研究结果刊登在最新一期的《科学》杂志上。他说：“这一切说明，地球十分敏感，我们认为地球任何微小变化都能对环境产生极大的影响。”
例如，科学家认为“雪球地球”时期的火山喷发向大气层释放了大量硫颗粒，阻滞阳光照射大地，从而使地球温度下降。有专家甚至建议，现在，我们也可以采用人工方式阻滞阳光，用以解决全球气候变暖。麦克唐纳指出，这意味着调查这种地球历史的“自然实验”十分重要：“这会告诉我们远比电脑模型更多的东西。”
地球磁场形成于34.5亿年前 比先前认为的提前约25亿年
作者：尚力 来源：搜狐科学 发布时间：2010-3-9 10:39:09
科学家模拟当时的太阳风与地球磁场相互作用时产生的北极光现象。
新证据表明地球磁场形成于34.5亿年前。
据《连线》报道，一项新研究显示，地球磁场形成于34.5亿年前。这表明，地球磁场形成的时间比先前人们认为的提前约25亿年。地球磁场形成的时间与地球上最初生命的形成时间相符，地球磁场的形成有效的避免了地球上最初的生命形态遭受太阳磁辐射的破坏。
这项研究成果发表在3月5日的《科学》杂志（Science）上。这个时期正好在生命发展的最早阶段，处于地球被星际碎片撞击和地球大气中充满氧气这两个时期之间。先前几项研究认为，地球磁场是使地球免于太阳致命辐射的必要屏障，太阳辐射能够清除掉一个行星的大气层，使上面的水份彻底蒸发掉，同时扼杀掉行星表面上的生命。多伦多大学地球物理学家戴维·邓洛普（David Dunlop）认为：“研究成果将地球磁场产生的分界线往后推，回到了你能够理性期待的测量地球的时期。”
研究人员测量了在南非卡普瓦尔克拉通(Kaapvaal craton)所发现的一些特定岩石的磁场强度，普瓦尔克拉通地区的地质可以追溯到30多亿年前。然而，仅仅找到古老的岩石是远远不够的。据这项新研究的合著者、罗彻斯特大学的研究者约翰·塔都诺（John Tarduno）说：“寻找岩石的过程适合用‘金发姑娘理论’（Goldilocks theory，形容不冷不热，恰到好处的一种状态）来形容。”岩石在形成时，其里面的铁矿物记录下了地球磁场的强度与方向，但是如果岩石在后来的地质过程中被加热，它上面的这些信息也可能会丢失或者被改写。塔都诺说：“我们必须找到一种刚好具有足够的铁来记录磁场特征的岩石，但是铁含量又不能太高，如果铁含量过高，表明它曾经受到过后来化学变化的影响。”南非的绿岩带（Greenstone Belt）刚好有这种岩石：其中的石英晶体不到两毫米长，根植于石英晶体中的含铁磁铁矿为纳米级大小。塔都诺说：“石英起到了完美的‘太空舱’的作用，它没有受到后来事件的影响，但它里面包含有那些我们需要研究的铁。”
塔都诺跟他的同事在2007年就已经研究过类似的岩石，并且发现形成于32亿年前的那种岩石具有的磁场强度为现今地球磁场强度的一半。塔都诺表示，使用一种专门设计的磁力计以及改进后的实验技术，研究团队在具有34.5亿年历史的岩石中检测到了磁场信号，这个磁场的强度处于现今地球磁场强度的50%到70%之间。塔都诺说：“当我们思索生命的起源时，有两条线索需要追踪，一条线索是水，但是同时必须要有一个磁场（另一条线索)，因为磁场可以保护大气免受侵蚀以及水被完全蒸发。”他补充说，今天的火星可能是干燥的，因为火星在早期的时候失去了它的磁场。
为了确定这种早期磁场是否足以能够阻挡住太阳的辐射雨（rain ofradiation），研究团队必须要知道那个时期太阳的状况。天文学家通过对年轻的、类似太阳的恒星的观察值来推断当时地球所要面临的太阳风强度。专家表示，年轻的太阳可能比今天的太阳旋转速度要快，这种快速的旋转为一个强大的磁场提供了动力，这个磁场使太阳大气加热，激起了大量带电粒子组成的太阳风的活动。研究团队计算出，地球磁场抵消太阳风的临界点距地球中心的距离大约仅为5个地球半径，不到现今10.7个地球半径的一半。34.5亿年前从太阳定期地抵达地球的辐射量，与现今最活跃的太阳风暴（solar storm）袭击地球时的能力相当。由太阳风与地球磁场相互作用产生的北极光（auroraborealis），在当时能够在距现今的纽约市相当的纬度位置内观察到。
苏格兰圣安德鲁斯大学（University of St. Andrews）天文学家莫伊拉·贾丁（Moira Jardine）表示，这项研究“能够用于指导我们寻找其它有生命的行星。”天文学家以后可能将更多地关注从那些更年长的、不太活跃的星体，或者寻找那些具有自己磁场的行星。迄今为止，尽管人们还没有找到具有磁场的太阳系外行星（extrasolar planet），贾丁和塔都诺仍然持很乐观，塔都诺说：“磁场正是是我们需要考虑的另外一个参数。”
地质地球所发现印度与亚洲大陆初始碰撞时限的新证据
文章来源：地质与地球物理研究所 发布时间：2010-06-21
根据古地磁结果重建的印度与亚洲大陆65-45Ma的运动过程
印度与亚洲大陆碰撞形成了喜马拉雅造山带。该造山带是当今固体地球科学研究的重点和热点，是建立新的大陆动力学理论的最佳天然实验室。印度与亚洲大陆碰撞时限是正确认识和理解该造山带形成与演化、高原隆升的动力学过程等的起点。近南北向陆陆碰撞的最直接证据是碰撞带两侧块体在古纬度上的相互重叠。最近，陈军山及其导师黄宝春等通过对拉萨地块南缘林子宗群火山岩和沉积岩夹层的古地磁学再研究，获得了最新古地磁结果。
他们的研究表明：（1）亚洲大陆南缘在Danian期和Ypresian-Lutetian期之间，未发生显著的构造旋转和南北向纬度变化，在~20 Ma内保持相对稳定地位于北半球低纬度地区；（2）拉萨地块林子宗群形成时期的古纬度还与拉萨地块Albian-Aptian期塔克那红层的古纬度相当，进一步表明拉萨地块很可能自晚白垩世Albian-Aptian期至古近纪Danian-Lutetian期期间均未发生显著的南北向运动；（3）青藏高原内部和中亚腹地上大规模的碰撞后南北向构造缩短也因此被限定在林子宗群形成之后；（4）由于印度板块在晚白垩世-晚渐新世（~27Ma）期间始终具有相对较快的北向漂移速率，林子宗群形成期间，拉萨地块相对稳定的古地理位置也进一步证明印度板块在古亚洲大陆南缘之下存在一定量的俯冲；（5）现今古地磁资料所限定的印度与亚洲大陆的初始碰撞时间的下限为~50Ma，上限为~65Ma；如果以Ali等香港学者（2005）根据印度洋海底地形所限定的冈瓦纳大陆裂解之前的大印度板块为模型，则印度与亚洲大陆的初始碰撞极有可能发生在55-60Ma之间。
该研究成果近期发表在国际地球物理研究的权威期刊Tectonophysics（《大地构造物理学》）（Chen, Huang and Sun. New constraints to the onset of the India-Asia collision: Plaeomagnetic reconnaissance on the Linzizong Group in the LhasaBlock, China. Tectonophysics, 489(1-4):189-209）。
新研究确认恐龙灭绝由小行星撞地球造成
作者：黄堃 蓝建中 来源：新华网 发布时间：2010-3-5 12:52:59
资料图：美学者认为恐龙灭绝的原因是海平面忽然上升，陆地被海水淹没。
有关恐龙灭绝的原因历来说法不同。一个国际研究小组3月5日报告说，根据他们广泛收集的多方面证据以及计算机模拟分析结果，恐龙等白垩纪末期的生物大灭绝，是由于一颗小行星撞击地球所致。
来自英国、美国、日本等12个国家的研究人员在5日出版的美国《科学》杂志上报告说，来自多个领域的专家综合分析了过去20年里出现的各种理论和证据。他们最终得出结论认为，大约6500万年前，一颗小行星对地球进行了一次“破坏性撞击”，造成包括恐龙在内的大规模物种灭绝。至于其他的“火山喷发说”、“气候变迁说”等，研究小组则依据诸多证据否定了这些说法。
据研究人员分析，6500万年前，一颗直径可能达15公里的小行星撞击了今天墨西哥境内的希克苏鲁伯地区。撞击的能量是在日本广岛爆炸的原子弹的10亿倍以上，地球被撞出一个超级大坑，坑的深度相当于喜马拉雅山的高度。化石证据显示，在这次撞击之后，地球环境发生剧烈变化，恐龙等大批物种逐渐减少直至灭绝。
研究还认为，在同一时期，除了这颗小行星撞击地球外，印度德干地区的超级火山活动也威力惊人，持续约150万年的火山喷发产生的岩浆“足以将黑海填平两次”。但研究人员称，每次火山喷发带来的影响都较为短暂，计算机模型显示它们不足以使得全球大量生物快速灭绝。
参加研究的日本东北大学助教后藤和久说：“希克苏鲁伯地区的撞击导致生物大量灭绝的说法已经不可动摇。”另一名研究人员、英国伦敦大学学院博士保罗·博文说，由于多个领域研究人员的广泛参与，这项研究有望使科学界在恐龙灭绝的原因上达成共识。他认为，研究结果足以结束有关恐龙灭绝原因的争论。
研究称地球与月球形成时间比以前认为的更晚
作者：孝文 来源：新浪科技 发布时间：2010-6-10 10:01:57
地球与月球形成时间比以前认为的更晚（图片来自：getty）
北京时间6月10日消息，据物理学家组织网报道，地球和月球是2颗体积跟火星和金星差不多的行星撞在一起产生的。迄今为止人们一直认为这次撞击事件发生在我们的太阳系只有3000万岁时，或者发生在距今大约45.37亿年前。然而丹麦尼耳斯·玻尔研究所进行的最新研究显示，地球和月球形成的时间，比人们以前认为的时间更晚，大约是在我们的太阳系诞生1.5亿年后形成的。
该研究成果发表在科学杂志《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）上。哥本哈根大学尼耳斯·玻尔研究所的泰斯·达尔和美国加州理工大学教授大卫·史蒂文森一起进行了这项研究。达尔解释说：“我们已经利用钨的同位素确定了地球和月球的年龄，通过这种同位素，我们可以确定在撞击过程中，它们的铁核和它们的岩石表面是否混合在了一起。”
太阳系里的行星是由围绕新生太阳运行的小侏儒行星彼此相撞后产生的。撞击过程中，小行星融合在一起，形成更大的行星。地球和月球是2颗像火星和金星一样大的行星发生猛烈撞击的产物。这两颗行星相撞时，都有一个铁核和包围在外面的硅酸盐外壳(岩石)。然而这两颗行星是在什么时候相撞在一起的，以及它们是如何撞在一起的呢？
在这次撞击事件发生的24小时内，地球的温度高达7000摄氏度，在撞击过程中，它的岩石和金属物质一定熔化了。但是它们的岩石和铁物质有没有混合在一起呢？直到最近人们一致认为，在地球和月球形成过程中，它们的岩石和铁物质完全混合在一起，因此月球在太阳系诞生3000万年后，或者说在距今大约45.37亿年前形成。然而最新研究发现了完全不同的结果。
通过对地幔里的特定元素进程测量，可以确定地球和月球的年龄。铪182(hafnium-182)是放射性元素，它发生衰变后会转变成同位素钨182。两种元素拥有不同的化学性质，钨同位素喜欢与金属结合在一起，而铪同位素喜欢与岩石等硅酸盐结合在一起。所以铪用了5000万到5000万年，才完全衰变成钨，在形成月球的撞击过程中，几乎所有金属都进入地球的核心。然而，是不是所有钨也都随金属物质进入到地球的核心了呢？
达尔说：“我们已经对这次撞击期间金属和岩石的融合程度进行了研究。我们利用动态模型计算液态岩石和铁的紊流混合情况，发现地球形成之初产生的钨同位素仍保留在岩质地幔里。”这项最新研究暗示出，形成月球的撞击发生在所有铪完全衰变，转变成钨以后。达尔解释说：“我们的研究成果显示，直径超过10公里的行星相撞在一起，并不能使铁核和岩石发生乳化，因此在地球形成过程中，它的铁核(80%-99%)并没把岩石里的钨转移到地幔里。”
该研究成果说明地球和月球的形成时间，比人们以前认为的时间更晚，也就是说它们并不是在太阳系诞生3000万年后，或者说在距今大约45.37亿年前形成的，它们很有可能是在太阳系诞生长达1.5亿年后形成的。
地球可能比此前推算的要“年轻”7千万年
形成地球核心部分所需时间是问题关键，也是科学界最大谜题之一
作者：刘霞 来源：科技日报 发布时间：2010-7-13 13:03:50
据英国《每日电讯报》7月12日（北京时间）报道，英国科学家最近研究发现，地球的整个形成期约为1亿年，而不是之前认为的3千万年。这样，地球实际年龄的计算就要减去7千万年的孕育时间，也就是说，地球比科学家此前推算的要“年轻”。
剑桥大学地质学家在最新一期的《自然—地球科学》（Nature Geoscience）杂志上指出，他们测定了地球“生长”期产生的化学元素钨的同位素含量，并将其与取自于同地球发生过摩擦的陨石样本进行比较。这些陨石因其同位素的含量同当太阳系形成时簇拥在一起的原初物质中出现的一样，又被称为“时间胶囊”。比对地球所含钨同位素和陨石中钨同位素含量的不同，就能够提供地球“生长”时间的信息。研究结果发现，在太阳系“出生”1亿年后，也就是在大约44.67亿年前，地球达到了目前的大小。
科学家过去推测，气体、灰尘和其他物质簇拥在一起，形成了地球，这个地球逐渐“孕育”的过程大约需要3千万年。但现在，论文作者之一、剑桥大学的约翰·拉奇称，地球可能共耗时约1亿年才形成目前的大小。
拉奇表示，问题的关键在于地球的核心部分形成耗费了多长时间，这是科学界目前最大的谜题之一。
研究人员说，地球的增长同大碎片即行星胚胎间发生的一系列爆炸有关。这些碰撞产生的巨大热量让成长中的地球内部开始熔化，在地球的中心形成了熔铸的金属核和包裹这个金属核的地幔。
许多科学家相信，这个过程的最后一阶段发生于一个与火星大小差不多的物体与地球相撞时，该过程导致地球的一部分破裂出来，形成了月球。
拉奇和同事使用计算机模型计算出了从地球形成到符合其地幔中同位素衰变的程度所用的时间。结果证明，地球完全不能在3千万年之内形成，而是在这段时期内快速增长，在大约1千万年到4千万年之间达到其目前规模的2/3，然后，这个增长过程减速，地球经历了另外7千万年的时间才成长为今天的大小。
拉奇表示，如果该结论正确，地球的年龄就应该大约是44.67亿年，而不是我们之前估计的45.37亿年，地球比我们之前认为的要年轻。
最新理论称彗星碎片导致地球进入迷你冰川期
作者：秋凌 来源：新浪科技 发布时间：2010-4-3 17:35:17
1.3万年前，一场持续1个小时的冰雹从天而降，使地球进入迷你冰川期。
冰世纪灭绝的猛犸
北京时间4月3日消息，据国外媒体报道，科学家称，1.3万年前一场冰雹袭击大地，这场冰雹持续了1小时，导致地球进入“迷你冰川期(mini-ice age)”。这场灾难是由瓦解的彗星引起的，它生成的数千块由冰和尘埃构成的冰冻巨砾横扫大地。大规模撞击事件导致地球上的大量动物走向灭绝，对我们石器时代的祖先的生活产生很大干扰，致使地球进入冰天雪地长达1000多年。
这个理论是由英国卡迪夫大学的比尔·纳皮尔教授提出的，他表示，这说明了在公元前大约1.1万年前，地球上的动物突然大量灭绝的原因。科学家一直对此感到不解，不明白是什么导致处于冰川时期快要结束的时候，温度正在不断上升的地球突然变冷，温度骤然下降多达8摄氏度。这次气候变化导致正在融化的冰川面积再次增长，这与北美洲的35种哺乳动物突然走向灭绝的时间正好相符。
一些地质学家曾认为，地球是被一颗巨大的小行星撞到了，这个天体比6500万年前导致恐龙灭绝的小行星稍小一些。这次撞击留下了一些蛛丝马迹，例如1英寸(2.54厘米)厚的一层黑色灰尘，科学家认为这是由蔓延整个大陆的野火造成的。在这场灾难发生时期的地层里，还发现了由大地震形成的微小“纳米金刚石”，这种物质只有在陨石或陨石坑里才能找到。
通过这些发现科学家认为，一颗直径达2.5英里(4.02公里)的彗星或小行星，撞到覆盖在目前是加拿大和美国北部的地方的冰盖上，引发这场灾难。不过其他科学家表示，在1.3万年前地球被这么大的天体撞到的概率仅为千分之一。他们表示，一次撞击不能作为引起这么大规模野火的原因。
纳皮尔的理论指出，这场大灾难之所以会发生，是因为当时地球进入一个碎片(从大彗星上脱落下来的)密集的区域。有数千块从彗星上脱落下来的冰物质撞上地球，每个碎片撞上地球释放出来的能量，都相当于一兆吨核弹爆炸释放出来的能量。撞击产生的烟尘充满大气层，遮挡了阳光。纳皮尔表示，2万到3万年前一颗彗星闯入太阳系内部，阻断阳光，甚至这种影响至今仍然存在。他说：“2万到3万年前，一颗大彗星在近地环境内瓦解，它产生数千块碎片，对地球的轰击显然不止一次。”
纳皮尔的研究成果发表在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上，他的模型显示，这场“冰雹”仅持续了大约一个小时。在这期间可能有数千块碎片撞上地球，引发全球性森林大火，在“灭绝范围”(很多物种灭绝的地方)堆积了一些纳米金刚石。纳皮尔表示，最近的一次撞击，可能是由坠落在加拿大塔吉什湖(Tagish lake)的陨石造成的。2000年1月，这个天体坠落在加拿大育空地区。它所包含的纳米金刚石，比迄今科学家见到的任何陨石都多。
《自然》：新研究将多细胞生物起源提前15亿年
作者：李学梅 来源：新华网 发布时间：2010-7-1 11:34:47
一支由法国等多国科学家组成的研究小组在最新一期英国《自然》杂志上报告说，他们对化石的最新研究发现，多细胞生物起源于21亿年前，而不是此前人们认为的6亿年前。
据研究人员介绍，地球上最早的生命迹象出现于35亿年前，主要以原核生物形式存在。在距今约6亿年前的寒武纪，各种生物以爆炸性的速度涌现。不过生命的多样化过程实际上发生于距今35亿年到6亿年前的元古代，在此期间诞生了真核生物，它们与原核生物的最大不同就是拥有了细胞核。然而，此前科学界发现的中元古代（距今16亿年至10亿年前）之前的多细胞生物证据很少。
来自法国等国的科学家于2008年在加蓬的弗朗斯维尔意外发现了大批保存完好的生物化石。根据对其周围沉积物进行的测算，这些化石已有21亿年的历史。这些罕见的古老生物化石长度在10厘米到12厘米之间，堪称“大化石”。科学家分析认为，它们既不可能是原核生物，也不可能是单细胞真核生物。
在进一步的分析中，研究人员利用离子探测器对化石中硫同位素的成分进行了测定，并借助特殊设备绘制了标本的3D图像。结果显示，该生物化石正是多种组织的结合体，它也是迄今为止发现的最古老的多细胞真核生物。
地球每2700万年一次物种大灭绝 人类剩1600万年
来源：国际在线 发布时间：2010-7-14 15:57:17
据《每日邮报》报道，美国科学家近日经研究发现，地球每2700万年要经历一次物种大灭绝，而我们人类还剩下1600万年的时间。
美国堪萨斯大学和华盛顿史密森学会的科学家将过去5亿年间地球上发生的重大物种灭绝事件进行研究，并将其列成一张曲线图，他们99%的肯定，在这漫长的5亿年中，每2700万年就要发生一次物种大灭绝，地球上的生物几乎被“清空”，直到新的物种产生。
物种大灭绝的原因一直众说纷纭。上世纪80年代，有科学家认为太阳有一个不发光的双星尼弥西斯（复仇女神的名字），它每过一段时间都会经过距太阳1光年的奥尔特星云，大量的彗星会在这里产生并撞向地球，给地球带来可怕的灾难。但是科学家的最新研究成果否定了这个假说，因为尼弥西斯的运行轨道会因其他星体的作用不断改变，不可能遵循2700万年的时间规律。
小行星撞击地球是物种灭绝的主要原因之一。上一次大灭绝发生在1100万年前，一颗巨大的陨石落在今天的墨西哥希克苏鲁伯附近，大部分物种从地球上消失。
这就意味着下一次的大灭绝将发生在1600万年后，当然这并不意味着人类可以高枕无忧了，因为曲线图上显示，物种大灭绝的时间偶尔会提前1000万年左右。
美丽化石见证地球史前生命大爆发
作者：孝文 彬彬 来源：新浪科技 发布时间：2010-8-2 14:13:34
狄更逊水母化石：发现于南澳大利亚埃迪卡拉山。
斯普里格蠕虫化石：发现于南澳大利亚埃迪卡拉山。
古菌化石：发现于俄罗斯白海。
北京时间8月2日消息，据美国纽约时报7月28日报道，1909年，美国古生物学家、史密森学会秘书查尔斯·沃尔科特(Charles Walcott)在加拿大不列颠哥伦比亚省的伯吉斯山口发现了迄今最重要、最著名的化石宝库之一。沃尔科特挖掘的伯吉斯页岩石块中含有化学记录历史上许多重要动物群中已知最古老的例证。
寒武纪生命大爆发
沃尔科特的研究发现为所谓的寒武纪生命大爆发(Cambrian Explosion)提供了进一步的证据。寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案，在寒武纪(距今约5.42亿年前至4.9亿年前)的化石记录中，地球上突然涌现出各种各样的结构复杂的动物。虽然伯吉斯页岩中以前从未记录过如此规模的复杂动物，但古生物学家对三叶虫和寒武纪其他动物的存在并不陌生，这让查尔斯·达尔文困惑不已。
寒武纪生命大爆发对科学家提出的挑战是，在达尔文所处的年代及其以后多年，在寒武纪岩层以下年代更久远的岩层中，并没有发现动物化石。对于达尔文的进化论来说，这是一个极为的不安事实，因为在化石记录中，结构简单的动物形式应该在结构复杂的动物形式之前出现。
在《物种起源》中，达尔文提出了这样的主张：“在这些跨度如此之大但却鲜为人知的时期，地球上遍布着活的生物。”但他坦言，“对于我们为什么没有发现这些原始时期的化石记录的问题，我不能给出一个令人满意的答案。”
科学家长期以来一直在地球上最偏远的一些地方寻找动物化石证据：澳大利亚内地、纳米比亚沙漠、纽芬兰海岸和俄罗斯远北地区，但我们现在拥有了来自前寒武纪时期的化石记录。发现这些化石的岩层向我们展现了一个全新的原始世界：海洋中到处是各种各样的生命形式，包括原始动物，这对于达尔文来说，肯定是个好消息。
如今，这个曾经令人不安的化石记录空白期其实是一个让地质学家和古生物学家颇感兴趣的时期。地质学家甚至以地质时间表做出了他们自己的划分。距今6.35亿年前至5.42亿年前的埃迪卡拉纪(Ediacaran Period)是一百多年来被命名的第一个新地质时期。此外，地质学家提出了一些饶有兴趣的理论，用于解释埃迪卡拉纪期间地球气候和化学状况的急剧变化怎样为动物进化创造条件。
我国科学家在岫岩陨石坑发现大量柯石英
该发现为陨石坑的撞击起源提供了确凿证据
作者：李洁尉 曹裕波 来源：科学时报 发布时间：2010-7-26 9:14:14
近日，记者从中科院广州地球化学研究所获悉，该所研究员陈鸣科研小组在位于辽东半岛北部岫岩满族自治县苏子沟镇丘陵山区一个环状地质构造中发现了大量超高压矿物柯石英。柯石英发现地的岫岩陨石坑是华夏大地第一个被证实的陨石撞击构造，坑直径1800米，坑深150米。大量超高压矿物柯石英的发现为该坑的撞击起源提供了确凿证据。日前，国际学术期刊《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）发表了陈鸣等人有关岫岩陨石坑中柯石英发现的论文。
据介绍，在我国开展陨石坑科学研究近30年的历史中，这是第一篇在国际学术刊物上发表的有关中国陨石坑研究的科学论文，表明了岫岩陨石坑得到了国际科学界的肯定。
据介绍，柯石英是一个在超高压条件下形成的二氧化硅天然矿物。在陨石撞击引起的高温超高压条件下，地表岩石中的常见造岩矿物石英有可能转变为高密度的柯石英。地球上第一个被确定的陨石撞击坑（巴林杰陨石坑）就主要归因于柯石英的发现。地球上大约15%的陨石坑中已经找到撞击形成的柯石英。柯石英被国际科学界确定为地表陨石撞击构造的诊断性证据之一。
岫岩陨石坑中柯石英产出在距离地表近300米深的撞击角砾岩中。现有的冲击变质理论模型认为，陨石坑中柯石英是冲击波作用引起的石英固态高压相转变产物。陈鸣等人观察到岫岩陨石坑中柯石英主要以自形晶、树枝晶及球状晶形式产出在撞击形成的二氧化硅玻璃中，这是典型的从熔体中结晶的产物，不能按照现有冲击变质理论模型来解释。该坑柯石英晶体最大粒度达20微米以上，针状晶体长达40微米，这是目前在陨石坑中发现的最大粒度柯石英。这项研究成果首次揭示了冲击变质成因柯石英从二氧化硅熔体中结晶的机制；根据柯石英从熔体中结晶的特点，修正了过去提出的冲击变质成因柯石英形成的压力范围；揭示了高压二氧化硅熔体性质是导致柯石英极快生长速率的重要因素之一。
据了解，岫岩陨石坑在陨石撞击构造中属于小型简单坑，这意味着类似于岫岩陨石坑柯石英的产状特征可能普遍存在于其他陨石坑中，特别是那些规模更大的众多陨石坑。因此，该项研究成果对冲击变质理论特别是高压矿物的形成机制和陨石撞击坑的压力温度历史研究带来新的启示。
我国南方古气候曾大规模波动
作者：陈代钊等 来源：《地质学》 发布时间：2010-8-3 10:17:52
扬子地块奥陶-志留系界线附近高分辨率化学蚀变指数（CIA）变化及对比（A）宜昌王家湾剖面；（B）贵州桐梓南坝子（红花园附近）剖面。CIAcorr.代表校正的CIA指数（实圆心），垂直虚线代表平均页岩的CIA值范围，阴影段代表Hirnantian气候寒冷期，箭头指示奥陶纪末的两次大规模生物绝灭期（I, II），其与气候的突变相对应；同时还可看出，王家湾剖面从奥陶纪末至早志留纪CIA指数逐渐变小的趋势。
奥陶纪-志留纪转折期是地质历史中一个非常关键的时期，全球构造、气候、海洋和生物界都发生了重大的变化，其中最为显著的就是晚奥陶世末的生物集群绝灭事件和温室气候背景下的冈瓦纳冰川事件。生物绝灭机制，冰川形成过程、影响范围以及两者之间的耦合关系是目前地球科学界研究的热点，而当时中国南方（扬子地块）并没有冰川沉积的地质证据，此冰川事件在该地区的影响及程度只是推测。
为了解决这些问题，中科院地质与地球物理研究所博士生严德天在做博士学位论文期间，在导师陈代钊研究员、王清晨研究员的指导下，通过对扬子地区上奥陶统-下志留统细碎屑岩的化学成分和化学蚀变指数（CIA）分析，重塑了扬子地区晚奥陶世-早志留世高分辨率古气候变化过程，并探讨了冰川事件与生物集群灭绝的关系。
研究结果表明，扬子地区上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组碎屑岩CIA值分布于75-90之间，指示沉积物经历了非常强的化学风化作用，反映当时极端温暖、湿润的气候环境。但上奥陶统顶部的观音桥段CIA值明显降低（主要分布于60-70之间），且波动频繁，反映当时化学风化作用不强，总体以寒冷、干燥气候为主，但很不稳定，经历了多期寒冷干燥-温暖湿润的变化过程，此种情形在以前的研究中并没有明确提出。在此基础上，基于观音桥段底、顶快速气候转变界线与两次生物绝灭事件时限的高度吻合性，他们进一步指出：冰川事件及其引发的海洋环境变化是此转折期生物集群绝灭的主控因素。此外，该结果也指示了自观音桥期后扬子和华夏两地块快速拼合、隆升的历史。
此项研究成果最近发表在2010年7月出版的国际著名地学期刊《地质学》（Geology）第38卷第7期（Yan et al. Large-scale climatic fluctuations in the latest Ordovician on the Yangtze block, south China. Geology, 2010, 38 (7): 599–602）。
小资料：化学成分和化学蚀变指数（CIA）是指碎屑岩中易迁移元素（如K、Na、Ca等）相对于不易迁移元素（如Ti、Al）迁出程度的指标，风化作用越强（即气候越温暖、潮湿），CIA指数越高，反之亦然。此方法也是初次应用于该重大转折期古气候的研究。（来源：中国科学院地质与地球物理研究所）
