第七届青年地学论坛

地质证据表明7.2-6.35亿年前，地球发生了至少两次全球冰封事件，被称为“雪球地球事件”。这是距离目前最近的全球冰封事件，也是地质历史上极其重要的转折期。雪球地球事件后表生生物圈快速演化，标志着现代生物圈形成的起点。因此雪球地球的演化过程吸引了众多学者的关注。
如果考虑地热平衡，那么先前研究表明雪球地球期间海冰厚度达到1000m。冰雪地球融化时强烈的温室状态会导致海冰的快速融化。本工作利用全耦合气候模式对雪球地球融化过程中海冰的演化进行模拟。本工作重点关注雪球地球消退过程中海洋状态的演化过程。本工作表明，海冰消退可在数百到数千年时间内完成。海冰边缘移动速度在初期较慢，但当冰边缘达到南北纬10-15°时，海冰边缘移动速度会大为加速。同时，本工作对于雪球地球融化过程的不确定性进行了讨论。海冰表面沙尘积累会延长海冰退却速度。
由于海冰融化迅速，海冰表面会覆盖淡水层，使得海洋具有强烈的垂直层结。这与观测到的雪球融化初期深层海洋强烈的还原状态相一致。先前地球化学工作表明，在海冰融化初期，由于大量营养物质随风化过程输入海洋，海洋的初级生产力快速恢复。初级生物的沉降导致海水深处处于强烈的硫化状态，同时也在深海区域催生了甲烷生产过程。海洋深层的氧化发生在陡山沱组内。本工作指出强烈的海洋层结有利于深水还原环境的维持。先前工作表明海洋淡水层结可以维持至少1万年时间，因此深水的还原状态可以维持至少万年时间。
 

雪球地球,海冰