地大研究團隊提出6.3億年前“雪球地球”新模型

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記者從中國地質大學（武漢）童金南教授團隊獲悉，科研人員綜合古生物化石和地球化學證據，對此前的“雪球地球”模型進行修訂，提出了一個中低緯度地區同時存在開闊海水環境的新“雪球地球”模型，這為認識理解“雪球地球”時期生物如何生存演化這一關鍵科學問題提供了新認識。

在距今6億至7億年前，地球發生過兩次極為漫長和嚴重的冰凍事件，分別是斯圖特冰期和馬里諾冰期。在這兩次事件中，地球表層冰蓋迅速擴張至低緯度赤道地區，形成了全球冰封的局面，這是地質歷史上著名的“雪球地球”時期。

“國際學者對‘雪球地球’的模式和成因存在很大爭議。”童金南介紹，主要存在兩種主流學術觀點，一種觀點認為“雪球地球”時期全球冰封，在低緯度冰蓋表層可能存在冰錐或冰洞；另一種觀點認為“雪球地球”并非全球冰封，氣候模擬結果顯示低緯度赤道地區存在開放水域。“然而，這兩種假說都不能很好地解釋‘雪球地球’時期生物如何生存演化這一關鍵科學問題。”童金南說。

童金南教授團隊的葉琴博士，曾于2015年在《地質學》雜志上介紹了產自神農架地區宋洛剖面（6.3億年前，馬里諾冰期）黑色頁巖地層中的底棲宏體藻類，“宋洛生物群”的發現填補了成冰紀“雪球地球”時期宏體古生物化石空白。童金南教授團隊的宋虎躍研究員聯合相關學者對神農架地區“宋洛生物群”產出層位和相鄰的冰磧巖層位開展系統地球化學研究，旨在揭示同時期的古環境特征。“數據顯示，當時的底層水體為缺氧環境，還顯示海洋中存在完整的有氧氮生物地球化學循環過程，表明表層海水為有氧環境。”宋虎躍說。

依據相關研究恢復的成冰紀全球古地理圖，“宋洛生物群”所在的宋洛剖面位于北半球中緯度地區，綜合古生物化石和地球化學證據，研究人員對此前的“雪球地球”模型進行修訂，提出了一個中低緯度地區同時存在開闊海水環境的新“雪球地球”模型，擴張的有氧開闊水域為成冰紀需氧底棲宏體藻類的演化提供了宜居環境。

開闊有氧水域擴張至中緯度地區的“雪球地球”新模型。（受訪者供圖）

該成果由宋虎躍與中國、英國、美國相關學者聯合研究完成，研究成果4日在《自然·通訊》雜志在線發表。（記者李偉）