五分之一的地殼從整個地球上消失，科學家解開謎團，找到罪魁禍首

一個國際研究小組已經發現了證據來支持一種理論，這種理論認為地殼的缺失可能被歸咎於「雪球地球」。他們的研究成果周一發表在《美國國家科學院院刊》上，在此之前科學家已經為五分之一的地球地殼消失爭論了一個多世紀。

1869年，當著名的探險家約翰·衛斯理·鮑威爾在科羅拉多河上顛簸，坐立不穩幾乎摔倒的時候，他發現了地球上最引人注目的地質特徵之一。當然並不是他發現了聞名遐邇的大峽谷，他敏銳注意到了岩壁上部的日落色沉積物與其下深色鋸齒狀岩石之間的明顯分界線。

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鮑威爾已經學會了如何分析沙漠岩層，樣本顯示上面的一層可以追溯到5.4億年前，然而它正下方的一層可以追溯到10億年前。他意識到他所注意到的邊界代表了地球地質歷史上缺失的一章，就好像書中頁面被人撕掉幾張一樣。後來研究人員意識到，大約佔地殼存在體積的五分之一，似乎被神秘力量一下子整體消滅掉了。在世界上許多地方都能發現類似地質的特徵，這種特徵被命名為「大不整合」（Great Unconformtiy）。

伊利諾斯大學厄巴納-香檳分校的地質學家史蒂夫·馬歇爾表示，地球歷史上一定有某種特殊的事件導致了大規模的侵蝕。新的研究表明它確實很特殊。科學家們提出，全球冰川的幾次反常事件沖刷掉了了幾公里厚的大陸地殼，隨著冰層的消退，它帶走了一整層地殼，並將其拋入大海，在此過程中抹去了長達幾億年的地質歷史。

早在1973年，地質學家威廉·懷特就首次提出了這個觀點，但沒人把他當回事。現在伯克利地質年代學中心的c·布倫漢·凱勒凱勒領導了這項新的研究。

這是一個需要非凡證據的超凡主張！今天的研究人員已經接受了一個似乎稀奇古怪的觀點：即在地球46億年的歷史中，它被凍結了好幾次然後變成了一個「雪球地球」。現在凱勒和他的同事們希望說服他們的同行們，在7.2億到5.8億年前橫跨大陸的冰川是造成這種大不整合（Great Unconformtiy）的原因。邏輯上講，如果是這樣的話，海底應該會顯示出那個時期的大塊岩石。但是測試卻沒有發現這樣的岩層存在。研究人員認為，這是因為當時地殼板塊的運動將岩石拉進了地球內部。

由於那個時期的岩石非常稀少，研究人員不得不尋找其他的線索來弄清楚到底發生了什麼。他們推斷，這些缺失的岩層可能經歷了完整的地質旋轉周期: 它們會被分解成沉積物，被衝到海里，然後沉積在海底，在俯衝過程中再循環到地幔中，最後融化成給養火山的岩漿。

如果是這樣，這種活動的記錄應該隱藏在稱為鋯石的微型時間膠囊中。這些堅不可摧的晶體生長在岩漿中，它們含有氧元素和鉿元素。海洋和大陸地殼中具有這些元素的明顯特徵。因此大陸再生材料的巨大數量的增加應該在當時形成的鋯石中留下一個清晰的化學信號。

事實的確如此，凱勒的團隊通過研究一個包含近3萬個鋯石晶體的資料庫得出了上述結論。鋯石晶體中含有可以保存地質記錄的放射性同位素。在鋯石中發現了氧氣和鉿元素的明顯變化，而這一轉變與理論化的雪球地球時期幾乎同時發生。

簡而言之，研究人員收集和分析的證據表明，地球表面發生了一次大規模的侵蝕事件，導致平均厚度3.2到4.8公里的岩石沉積層消失。整個地殼厚度平均17公里，五分之一的地殼在雪球地球作用下消失了。

鋯石還顯示，就在「雪球地球」形成的時候，循環再生的岩石數量急劇增加，這表明這兩件事是有關聯的。通常當山脈被板塊構造擠壓而形成時，岩石開始在某一特定區域分解。但很難想像在所有大洲同時發生這樣的事情。凱勒認為，雪球地球期間的「冰川作用」適用於地球的任何地方。

這是一個很酷、很刺激的設想。不過其他科學家可能會對它是否真的與大不整合現象相對應，以及全球冰川是否是罪魁禍首進行爭論。雪球地球似乎把大量重要的營養物質推擠到海洋中，正是這些營養物質滋養了海洋生物的多樣化。這也同時表明，地球的變化並不總是緩慢而漸進的。在地球的歷史上，事物總是朝著新的方向變化。

伯明翰大學地球科學名譽教授伊恩·費爾查爾德沒有參與這項研究，但他表示：儘管這些發現可能不是100%的確定，但這項研究的結論「非常合理」，「非常聰明」。

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