《地球化学展望快报》上发表的一项 新研究报告称，早在 30 亿年前，地球就可能存在冰川。该研究的作者利用来自地球上一些最古老的未受干扰岩石的多条证据，表示他们看到了地球上太古代时期存在冰盖的证据，类似于今天在世界各地山脉中发现的冰盖。这是迄今为止发现的最古老的冰川证据。

这些古老冰川 的迹象来自一个名为“蓬戈拉超群”的地区，该地区位于南非部分地区的下方。采矿公司在那里钻孔，在 3 公里多的深处取回岩石样本。除了在地表发现的其他岩石外，其中一些岩石形成于大约 30 亿年前，展现出与今天在冰川冰碛中发现的地质特征相似的地质特征：杂乱的岩石、细碎的沉积物，甚至还有罕见的落石，它们是通过冰川融化而成的。冰。

太古宙时期地球的气候状况已经争论了几十年。

早在 20 世纪 90 年代，研究人员就提出 南非的地貌表明古代冰川的存在，尽管他们的说法并未得到广泛支持。 太古宙时期地球的气候状况已经争论了几十年。地球内部比现在更热，但太阳的光线较弱，因此我们不清楚我们的星球是更热、更冷还是与今天大致相同。

两名研究人员认为，凭借更现代的技术提供的一系列新证据，他们在蓬戈拉样本中发现了太古宙时期冰川的证据，为我们星球的早期气候提供了更多线索。俄勒冈大学稳定同位素地球化学家、研究合著者伊利亚· 宾德曼 (Ilya Bindeman)表示，应用三重氧同位素分析技术揭示了当时接近冰点的冷水与岩石相互作用的有力证据。宾德曼表示，这些水很可能是从冰川中融化出来的。

揭开远古冰面的面纱

氧有三种稳定同位素：氧 16、氧 17 和氧 18。氧 17 和-18 比氧 16 重，因为它们含有更多的中子。当水从海洋蒸发时，含有这些同位素的水分子往往会被留下。因此，云及其产生的雨水比海洋含有相对更多的氧 16。较重的氧同位素确实会进入云层，但也比氧 16 更快地以雨的形式落下。

较冷的温度和较低的湿度会导致降水形成，降水相对富含最重的同位素（氧 18），而剩下的水蒸气则富含较轻的氧。随着气温下降，与氧 18 相比，降水中氧 16 的含量越来越丰富，使得低水平的氧 18 成为低温的良好代表。

宾德曼和合著者、南非约翰内斯堡大学的地质学家阿克塞尔·霍夫曼使用质谱仪，测量了从距今 29 亿年前的庞戈拉超群中采集的页岩和混积岩样本中的氧同位素比率。这些矿物质是在水与现有岩石相互作用时形成的，引起将氧气化学结合到岩石中的反应。

30 亿年后，研究人员对这些氧原子进行了分析，发现氧 18 的含量比标准海水中的含量低 2.8%，这表明岩石与寒冷条件下形成的水发生了相互作用，就像在寒冷条件下融化的水一样。冰。与岩层中发现的冰川冰碛的现有迹象一起，氧气数据是太古宙时期冰川的证据。

一个像我们自己的地球

 罗德岛州普罗维登斯布朗大学的生物地球化学家和古气候学家丹尼尔·伊瓦拉（Daniel Ibarra）没有参与这篇论文，他说，研究人员的工作很有说服力。

他说，排除在南极洲发现的值，蓬戈拉的氧 18 值“将是（当今地球上发现的）海拔最高的一些地区，例如西藏或落基山脉的山峰”。他们的数据表明“当时相对寒冷，如果是这样的话，很可能会有某种冰原。”

宾德曼说，他们的发现指向了我们可能看起来很熟悉的太古代时期。

“我认为这开启了在地球历史上发现更多气候变化的想法。”

“早期地球的条件可能与今天相似，”他说。他解释说，存在自来水和类似的海洋温度。“29 亿年前的情况并不极端。”

这并不一定意味着 30 亿年前的地球上也有如今覆盖两极的巨大冰原——这是地球历史上寒冷时代的遗产。

 耶鲁大学地球化学家乔丹·沃斯特布罗克（未与该论文相关）表示，这一发现还提醒人们，在整个地球历史上，地球气候可能经历了较暖和较冷条件之间的显着波动。

“这是一个有趣的想法，我们已经经历了这些气候周期很长一段时间了，”她说。“我认为这开启了在地球历史上发现更多气候变化的想法。”