對愛爾蘭和蘇格蘭阿斯凱格港地層的研究表明，它是地球冰封時代的重要地質記錄，為複雜生命進化的前奏提供了獨特的地質見解。由倫敦大學學院（UCL）領導的研究小組發現，愛爾蘭和蘇格蘭的一處岩層可能代表了”雪球地球”事件的最廣泛記錄。

倫敦大學洛杉磯分校研究人員的一項研究發現，愛爾蘭和蘇格蘭的阿斯凱格港地層可能是”雪球地球”現象最完整的地質記錄，標誌著整個地球被冰雪覆蓋的時期。這一地層的獨特之處在於它明顯地從熱帶環境過渡而來，它為了解地球解凍後可能刺激複雜的多細胞生命發展的條件提供了重要的啟示。藝術家印像中的”雪球地球”。資料來源：美國國家航空暨太空總署

這項發表在《倫敦地質學會期刊》的研究揭示，阿斯凱格港地層由厚達1.1 千米的岩層組成，很可能是在距今6.62 億年至7.2 億年前的斯圖爾蒂冰河時期形成的。

艾萊西瑙伊姆赫島（Eileach an Naoimh）上被稱為”氣泡”的露頭。它展示了一塊巨大的白色岩石碎片，直徑達數十米，原本是下層岩層的一部分。碳酸鹽岩的分層在巨大的壓力下被擠壓得很緊，並被厚厚的冰原搬運到最後，成為冰磧中眾多不同岩石碎片中的一塊。資料來源：格雷厄姆-希爾茲

在蘇格蘭名為加維拉奇（Garvellachs）的島嶼上發現的一塊裸露的地層是獨一無二的，因為它顯示了從以前溫暖的熱帶環境過渡到”雪球地球”的過程。其他在類似時期形成的岩石，如北美和納米比亞的岩石，則缺乏這種過渡。

“這些岩石記錄了地球被冰雪覆蓋的時代。所有複雜的多細胞生命，如動物，都是在這種深度冰凍中產生的，化石記錄中的第一個證據出現在地球解凍後不久，”資深作者、倫敦大學洛杉磯分校地球科學系的格雷厄姆-希爾茲教授說。

第一作者埃利亞斯-魯根（Elias Rugen）是倫敦大學洛杉磯分校地球科學專業的博士生：”我們的研究首次為這些蘇格蘭和愛爾蘭岩石提供了確鑿的年齡約束，證實了它們的全球意義。

安東尼-史賓塞（Anthony (Tony) Spencer），最新研究和1971 年關於岩石的經典回憶錄的合著者，2023 年站在Garbh Eileach（加維爾拉赫群島中最大的島嶼）上阿斯凱格港地層的冰磧物（冰川沉積物）上。圖片來源：格雷厄姆-希爾德

“加維拉奇的岩石層是全球獨一無二的。在斯圖爾特冰川時期難以想像的寒冷所形成的岩石下面，有70 米深的在熱帶水域形成的更古老的碳酸鹽岩。這些岩層記錄了一個藍藻生物繁盛的熱帶海洋環境，這個環境逐漸變冷，標誌著地球上溫帶氣候十億年左右的結束。岩石，但在蘇格蘭，卻能奇蹟般地看到這種過渡。

合著者安東尼-史賓塞（Anthony (Tony) Spencer）站在加布艾萊赫地層上。這些岩石記錄了從托尼期溫暖的熱帶世界逐漸過渡到低溫期雪球地球的過程。圖片來源：埃利亞斯-魯根

史都華冰河大約持續了6,000 萬年，是發生在低溫冰河時期（距今6.35 億年至7.2 億年前）的兩次大冰凍之一。在此之前的數十億年裡，生命僅由單細胞生物和藻類組成。

在這段時期之後，從地質學的角度來看，複雜生命迅速出現，今天的大多數動物與5億多年前進化出的生命形式在基本方式上相似。一種理論認為，極度寒冷的敵意可能促使利他主義的出現，單細胞生物學會了相互合作，形成了多細胞生命。

站在冰河時期前的加維拉奇地層的石灰岩床上，從加布-艾萊赫（Garbh Eileach）向北俯瞰鄧恩尼爾（Dun Chonnuil）。由於地殼構造的傾斜，沉積層變得更年輕，而且越往右移，就越接近冰河期的開始。資料來源：埃利亞斯-魯根

由於反照率效應–即冰越多，反射到太空的陽光就越多，反之亦然–冰在地球上的前進和後退被認為在數千年內發生得相對較快。

希爾茲教授解釋說：「冰層的退縮將是災難性的。生命已經習慣了數千萬年的深度冰凍。一旦世界變暖，所有的生命都必須進行適應性的軍備競賽。倖存下來的就是所有動物的祖先。

在這項新研究中，研究小組從1.1 千米厚的阿斯凱格港地層以及更古老、70 米厚的加布埃利阿赫地層中採集了砂岩樣本。

Garbh Eileach 的景色，這是Garvellach 島鏈中最大的島嶼，這裡記錄了地球向雪球地球的漸變過程。資料來源：Graham Shields

他們分析了岩石中被稱為鋯石的極其耐用的微小礦物。這些礦物含有放射性元素鈾，鈾會以穩定的速度轉化（衰變）為鉛，因此可以精確地測定其年代。鋯石和其他地球化學證據表明，這些岩石沉積於距今6.62 億年到7.2 億年之間。

研究人員說，岩石的新年齡限制可能為宣布該遺址為低溫紀開始的標誌提供了所需的證據。這種標記被稱為全球邊界地層剖面和點（GSSP），有時也被稱為金釘，因為在岩石中插入一根金釘來標記邊界。全球邊界地層剖面和點吸引了來自世界各地的遊客，有些地方也建立了博物館。

國際地層學委員會（國際地質科學聯合會的一部分）的一個小組於七月訪問了加維拉奇群島，以評估在群島上建造黃金尖峰的情況。目前，只有租船或乘坐帆船或皮划艇才能到達這些島嶼。

參與這項研究的研究人員來自倫敦大學洛杉磯分校、義大利米蘭比可卡大學和倫敦伯克貝克大學。這項工作由自然環境研究理事會（NERC）資助。

編譯自/ ScitechDaily