|
( h" v2 q4 o# J& s# e1 R
中新网北京2月1日电 (记者 孙自法)地球地质历史上最低海洋温度——约7亿年前的“雪球地球”冰期时海洋有多冷？中国科学家领衔的国际合作研究首次发现，当时局部海洋温度可低至约-15℃，同时盐度远超现代海水。
0 d! a/ I i* h9 y& H( A 记者2月1日从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，该所路凯博士后、冯连君正高级工程师和罗斯·米歇尔(Ross Mitchell)研究员等领导的国际合作团队，最近创新利用铁同位素作为“古温度计”，首次对约7亿年前的“雪球地球”冰期海洋温度给出直接定量证据。相关论文近期在国际学术期刊《自然-通讯》发表，并获《自然》等作亮点报道。 ' m7 w- x4 g, w7 P. w
 “雪球地球”时期冰架底部高盐度卤水池的形成及其中的铁氧化沉淀过程。中国科学院地质与地球物理研究所 供图 这项突破性研究成果，首次为“雪球地球”极寒海洋环境提供了定量证据，揭示全球冰封背景下仍可能存在特殊微环境，为探索早期生命在极端气候中的存续环境和机制提供新线索，也对认识地球气候剧烈变化具有重要参考价值。 , }4 I) K9 A+ G8 m
研究团队介绍说，约7.2亿年至6.35亿年前，地球曾两度陷入持续时间长达数百万年之久的全球冰封，整个地球表面从极地到赤道均被冰层覆盖，海洋也被冻结，被称为“雪球地球”。与今日表层平均温度约17℃的海洋不同，此前的研究推测，“雪球地球”时期为地球史上最低海洋温度，海洋一定冷得离谱，但到底有多冷？长期以来缺乏定量研究和结论。 , ]( T* S; U$ l! J: Q2 s
在本项研究中，研究团队通过分析远古“铁建造”中的铁同位素，破解了这一难题。作为现代钢铁冶炼的主要矿石，“铁建造”是一类由富铁层和富硅层交替组成的古老沉积岩。他们发现，约7亿年前的“雪球”时期的“铁建造”的铁同位素值比地质历史上的任何时期都“系统性偏正”，指示极低温环境。 ; `! G9 U9 B# V& p# w/ ^
基于温度与同位素分馏的关系，研究团队推算出“雪球地球”期间“铁建造”形成环境的温度约为-15±7℃，这一温度比现代最寒冷的深海还要低近20℃。如此低温下海水为何未完全结冰？他们进一步通过研究证实，当时海洋局部水体盐度极高，足以使冰点降至约-11℃，这也与温度推算结果相互印证。 2 w/ `* ?4 H6 Y' Q3 b, s
研究团队认为，这种极端环境可能形成于巨大冰架底部，类比现代南极的“冰泵”循环，冰架融冻过程可排出盐分，在底层形成低温、高盐卤水区。(完) 9 {0 x! A- T4 u% w
" w" L$ v$ c3 J! L h, w
3 g0 M% F; c8 g+ P1 Y( Y4 t* h
8 n1 @% S# [9 b6 M* d" X9 K/ |) \7 }- [' u% g. i; K" W
1 G5 P* v1 Y# v0 \1 P4 A2 F
$ `! m7 V5 d+ M8 s
9 Y! ]( g. j! r) Z7 ]5 k
! S; A2 @, ~& B( l/ e' |; {" n5 u4 L# x' M5 G( k) y0 m9 k
| 
