地球大冰期是如何确定的?

地球大冰期是如何确定的?,第1张

地球冰期是如何确定的?所用的地质学方法是研究冰川沉积物和冰川构造。其次,可以用海平面的升降来判断,虽然影响海平面升降的因素很多,但能导致全球海平面大幅度升降... 6亿年前的辛亥大冰期,2.5亿年前的石炭纪二叠纪大冰期和200万年前开始的纪大冰期。这些大冰川大约相隔2至3亿年。冰川和间冰川之间的过渡每10万年发生一次,与地球轨道的偏心率的10万年周期相对应。

最后一次冰川发生在18,000年前。早在20世纪70年代,1200-1800年的小冰期周期... 全球平均温度会下降,天气会变冷;也有人说,由于温室效应引起的全球变暖,全球平均温度上升,天气会变热。休伦冰川发生在24亿至21亿年前的铁纪和平流层(原生代)时代,持续了3亿多年。

次发生在8亿至6.35亿年前,当时由于温室气体的减少,地球开始冷却,导致了次大冰期,即休伦期。休伦冰期是地质史上最严重、时间最长的冰期。冰川只存在于两极和高山之巅,甚至在低纬度的温带地区和低山也有。地球的历史告诉我们,全球各地都有... 目前的气候比历史上的许多时期都要寒冷,判断纪大冰期还没有结束。

从上述三个冰期的时间间隔可以看出,这个周期大约每3亿年发生一次。研究人员特别认为,正是这些在热带地区的碰撞,形成了巨大的山脊,导致地球进入大冰期,也就是说,大陆和岛屿在热带方法是研究冰川沉积物和冰川构造。其次,可以用海平面的升降来判断,虽然影响海平面升降的因素很多地区的相互作用。

对于地球上所有的生物来说,稳定的生态环境都是生存的首要因素,如果在短时间内,地球的整体气候发生较大的波动,会导致大量的生物死亡,就算是发达的人类文明,也无法忽视短时间内气候变化带来的灾难。

比较幸运的是,人类文明出现在地球上这段时间,地球的气候十分稳定,否则人类文明无法发展得如此顺利,可是在科学家的研究中发现,地球46亿年的 历史 中,并不是所有时间都呈现出稳定的气候,24亿年的地球就下了一场三亿年的雪,让地球经历了整整三亿年的冰河时期。

相信大家都知道,地球的 历史 上出现过多次“冰河时期”,著名的猛犸象和剑齿虎就是生活在最近一次冰川期的生物,它们的身上为了更好地适应寒冷的环境,进化出了很多不同于现在生物的特征,但是在冰川期结束后,这些生物也随之灭绝。

在地球的 历史 上发生过四次大冰期和多次小冰期,从65万年前开始,冰期出现的时间更加频繁,大约每间隔2~4万年就会产生一次较小的冰期,每10万年就会出现一次较大的冰期,科学家认为,冰期的出现或许和太阳系在银河系中的不同位置有关。

历史 上的四次大型冰期分别是:

其中以休伦冰期最为严重,持续了整整三亿年的时间,在这段时间中,整个地球变成了“雪球”,从两极到赤道全部结冰,在赤道地区的海洋至少被1.6千米厚的冰层覆盖,平均气温下降到零下50 ,大量的原核生物因为长时间的冰期死亡。

24亿年前为什么会出现整整三亿年的冰期?太阳系围绕银河系运动一周大约需要2.26亿年,3亿年的时间足够太阳系围绕银河系运动一周,用天体的运动无法解释如此长时间的冰期。

总体来看,休伦冰期的出现有两方面重大的因素:

大氧化事件发生在26亿年前,地球海洋中原本含有大量的“镍”,但是在大氧化事件开始之前,镍的含量大幅度降低,导致了产甲烷细菌减少,甲烷的产生随之降低,蓝藻这种可以进行光合作用制造氧气的生物出现,再次加速了地球大气和海洋含氧量的增加。

甲烷是最简单的有机物,在生命诞生的过程中扮演着重要的角色,但是大量的甲烷会导致温室效应加剧,而在26亿年前蓝藻的大量繁衍导致了甲烷减少,地球温室效应反转,氧气的增加促使平均气温不断降低,最终形成了 历史 上最严重的一次冰川时期。

休伦冰期持续了整整三亿年,直到今天科学家也没搞明白为什么这次冰期持续的时间如此之长,但是这次冰期对地球生命的影响其实并没有想象中严重,26亿年的地球上生物主要以微生物为主。

当时的生命还处于原核生命的时代,因为原始地球大气中缺乏氧气,大部分原核生物是“厌氧生物”,这些生物不需要氧气就可以生存,大氧化事件和休伦冰期打破了这些生物原本的生存环境,在休伦冰期中,平均气温大约是零下50 。

因为持续的低温,生物只能在一些特定的环境下才可以延续,比如说海底热泉附近,地底深处的洞穴等等,在这样恶劣的环境下,反而促使了生物的进一步进化,真核生命出现促使了生物开始慢慢走向多样化,虽然直到寒武纪地球上才开始出现复杂的生态系统,但是总体来看,休伦冰期反而促使了生物的进化。

从形成原因来看,地球很难再出现持续数亿年的冰期,科学家认为,复杂的生态系统会促使地球的整体环境趋于稳定,如今地球上的生态系统远比当时的生态系统多样化,很难出现长时间的冰期。

虽然地球不会 出现长达数亿年的冰期,但是每隔几万年就会出现一次持续时间较短的冰期,导致小冰期的原因很简单“两极冰川温度失衡”,当南北两极温度不断升高时,冰川就会持续融化,冰的融化需要吸收热量,就会导致地球整体温度降低。

如今人类的活动导致地球温室效应日益严重,最终的后果可能就是加速下一次冰期的到来,如果人类不加以阻止,冰河时期仍然会如约而至。

地质学家认为,在地球的 历史 上出现过多次冰川覆盖大量陆地的时期,这有大规模冰川存在的时期被我们叫作“冰期”,也叫作“冰川时期”而两次冰期之间的时期被称为“间冰期”,人类正处于一次间冰期之中。

历史 上出现过四次尤为严重的冰期,分别是卡鲁冰期、安第萨哈拉冰期、瓦兰吉尔冰期、休伦冰期。每一次都导致地球整体温度大幅度降低,甚至有两次整个地球都被冻成了一个巨大的雪球,连海洋都被冰冻了起来,只有赤道附近没有结冰,海洋表面冰层厚度足有1公里,而地球的内热保证了底部海洋的存在!

这两次冰期分别是8亿到5.5亿年之间瓦兰吉尔冰期24亿年前到21亿年前的休伦冰河,瓦兰吉尔冰期间(成冰纪冰河时期)断的持续了1000万年左右,秀伦冰期更加可怕,持续了整整3亿年……

最早的生命大约在40亿年前左右就已经诞生了,很难想象我们的祖先是怎么在持续3亿年的冰期中苟延残喘的,或许就和今天南极冰层下的生物一样,抵抗着严寒和低温,在严酷的环境中挣扎求生。

一场下了3亿年的雪?

为什么冰期可以持续整整3亿年,地球又是怎么恢复的呢?休伦冰期是人类发现的最严重的一次冰期,可能也是地球 历史 上持续时间最长最严重最可怕的一次冰期,这样严重的冰期地球 历史 上可能只发生过两次,第二次就是从7亿1000万年前开始,最后大约在6亿4000万年前结束的“成冰纪冰期”。

目前人类可以追溯到的最早有复杂生物存在的时期是“埃迪卡拉纪”,这个时代在寒武纪之前,化石证明寒武纪的生命大爆发其实是假象,早在埃迪卡拉纪时就有复杂生物存在了,而在2009年,科学家在一个油田中找到了一个成冰纪的化石,这个化石是最古老的生物化石之一,在化石上存在化合物的化学痕迹,而这种化合物是现代科学家用海绵制造出来的,一些生物学家认为海绵就是现在大多数生物的共同祖先。

不过这种类似于海绵的生物生活在成冰纪的末期,那个时候雪球地球事件已经结束了,或许正是消失的冰期给了这些动物从简单演化到复杂的动力,让它们缓慢又简单的一步步的孕育出了如今这个复杂的生态系统。

一旦雪球地球形成,其实是很难解冻的,因为整个地球都被冰川包围,这些冰川会反射大量的阳光,冰川越多反射的阳光就越多,地球的温度就会不断降低,就像是如今的金星一样,金星陷入了不可遏止的温室效应循环,而雪球时期的地球陷入了温度不断降低的失控中。

成冰纪时期,当时地球的大陆还是一个整体,被称为“罗迪尼亚超大陆”,这片大陆的诞生和分裂直接导致了雪球地球事件出现,冰川逐渐覆盖地球后,低温加速了大陆的分裂,而在大陆分裂的过程中,海洋逐渐增加,这会大大增加降雨量,导致雪球地球效应更加严重,并且大陆的分裂也给可以光合作用的生物提供了生存空间,大陆硅酸岩裸露并风化,这些岩石的风化会吸收大量的二氧化碳,导致温度降低。

总而言之,是一系列复杂的现象导致了雪球地球现象出现,直到大陆的板块运动越来越剧烈,大量的火山因为板块运动而爆发,温室气体聚集到一定程度后,地球的降温才逐渐停止,长达一千万多万年的寒冬才慢慢停止。

成冰纪冰期给我们留下了许多证据,科学家针对澳大利亚的一块粉砂岩进行分析后得出,这块岩石在成冰纪时期曾经在赤道附近的浅海环境中沉积了很长一段时间,这给雪球地球事件提供了很好的证据。

成冰纪的冰期比起休伦冰河只能说是小巫见大巫,毕竟休伦冰河时期持续了整整3亿年,整个地球的平均温度骤降到-50 ,和如今的平均气温相差了整整65 。

休伦冰期到底是怎么形成的呢?

这场下了三亿年的雪形可没有那么简单,我们都知道,早期地球的环境十分恶劣,大气中几乎不存在氧气,只有大量的二氧化碳和甲烷,这两种气体都是极端的温室效应气体,因此早期地球十分炎热,当时的生物因为环境的原因,全部都是“厌氧生物”,这些生物不需要氧气而是需要温室气体生存。

一种生物的出现打破了这个局面,它就是“蓝藻菌”,一种不含有叶绿体,但是可以进氧性光合作用的大型单细胞原核生物,其实厌氧生物中也有可以进行光合作用的,红螺菌就可以进行光合磷酸化作用,但是在这个过程中并不会释放氧气。

蓝藻菌的出现,是地球最重大的转折之一,因为蓝藻的光合作用不断的向大气中释放氧气,这些氧气不断的消耗大气中的甲烷,甲烷和氧气相遇后形成二氧化碳,但是甲烷引起的温室效应是二氧化碳的很多倍,甲烷含量的减少和氧气含量的增加导致地球的温度不断降低。

氧气含量的增加是主要因素,同时还有很多附加因素,比如说休伦冰期的时候地球上持续了2.5亿年左右的火山活动正好停止,其次当时的太阳并没有现在闪亮,因为太阳的亮度会随着时间的推移不断增加,大约每10亿年增加10%,休伦冰期发生于24亿年前,也就是说当时的太阳至少要比现在暗淡20%,地球受到太阳的辐射会更少。

不断降温后,前文提到的雪球事件就发生了,冰川面积增加,反射的阳光更多,温度更低,冰川效应更严重,最终整个地球都被冰封,并且这次冰封持续了整整3亿年,最终同样是火山运动拯救了地球,火山制造的温室气体达到一定程度后,温室效应让地球解冻。

这次下了三亿年的雪虽然导致了大量的原始生物死亡,但是也改变了地球大气的氧含量,为后续好氧生物的出现打下了基础,也是生命从简单演化到复杂的第一步,所以这次最严重的冰期并不是一件坏事。

科学家认为,如果人类的行为可能会导致雪球地球再次出现,因为人类正在加速海水和湖水的富营养化,这可能会导致藻类大量繁殖,而地球绝大部分氧气来自于藻类,如果我们不爱护环境,导致雪球地球诞生的原因或将再次出现也说不定……


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