最近一次冰河时代结束于1万多年前，在那次冰河时代，冰川从两极一直向赤道地区延伸，在纽约这样纬度的地区，冰层竟也厚达1公里，那是个很寒冷的时代，我们人类的祖先就亲眼见证过这个时代。但是，在遥远的过去，在人类最古老的脊索动物祖先还没出现的时代，曾经有过一次持续时间更长、更为寒冷、也更为壮观的宏大的冰河时代，整个地球在那个时代都被冻结成一个巨大的雪球。

 
冰河时代 

　　这个冰河时代的名称是瓦兰吉尔冰期(Varanger glaciation)，Joseph Kirschvink在1992年给它起了个形象的名字——雪球地球(Snowball Earth)。对于这段历史的发现是在上世纪60年代由剑桥地质学家W. Brian Harland做出，他在研究7亿年前的岩石时发现它们都和冰有过接触，一些上面有冰川的划痕，其他的则从冰山的底部落入洋底，而这些岩石来自世界各地，包括那些非常靠近赤道的地方，这很奇怪，因为很难想象在赤道的海平面地区居然也会出现冰。他虽然通过研究很快得出结论在7.5亿年前到5.8亿年前有过大规模冰川运动，但是根据过去的经验，其他世代的冰川从来都不会遍及所有大陆，即使在最严重的冰期赤道附近的大陆上也很难找到冰。

　　Harland由此提出了现在被称为雪球地球的假说，并由他和Rudwick、Hambrey、Kirschvink以及Hoffman等人在其后的几十年中不断深化。这个假说认为，地球在距今7.5亿年到5.8亿年前经历了一次极其严重而漫长的冰河时代，当时不仅陆地全部被冰川覆盖，而且海洋也被完全冻结，只靠来自地球核心的热量才使得液态的水在一公里厚的冰层下存在，为古老的原核生物和原生生物保留了一片生存的空间。从太空看，地球已经完全成为一个巨大的雪球。

　　就在Harland开始创立他的假说的时期，苏联科学家M.I. Budyko也通过对地球气候模型的模拟演化验证出，如果冰帽从极地延伸到纬度60度，也就是说到赤道的1/3的路程时，会很快往回退缩回去。但如果冰帽能延伸到2/3的路程也就是说30度的话，就会触发失控的链式反应，因为冰雪是一种良好的反光体，当延伸到纬度30度的时候，就基本是直着面对太阳，同高纬度的倾斜角度比，会大大增加反射回去的太阳能量，从而使地球冷下去，增加冰雪的覆盖范围，然后再进一步加剧这个过程，直到冰帽从南北两个方向汇合到赤道。

 
从地球到雪球

　　不过当时的科学家并不相信地球曾经发生过这种事情，因为按照这个机理，一旦地球冻结，就将永远都无法解冻；而且要是全部冻结，生命也将由于缺乏阳光而全部消失。但这显然不是事实，所以他们认为前提不成立，地球一定没有被全部冻结过。但是其后发现的一些事实却支持着全球冻结的观点。

 
　　其一是富铁的矿石。在地球富氧的大气层中，铁会自然锈蚀。含铁丰富的矿石只有在缺乏氧气的环境下才能出现，而在理论中地球冻结的时代也的确能发现这样的富铁矿藏，雪球地球假说的支持者认为是由于冰川的覆盖隔绝了氧气，才使得它们能够形成。

 
加拿大Mackenzie山脉和这个时期对应的地层中的铁矿带，中间含有冰碛物。 

　　其二是发现了一些冰川沉积物下面紧挨着石灰岩，或者是石灰岩混在冰碛物中，而石灰岩通常是靠近热带地区富含碳酸氢钙温暖的水所产生的沉积物，这说明冰川的确到达了热带地区，所以覆盖在石灰岩地层上，或者是冰川把石灰岩割裂，使其碎片混合到冰碛物中。

　　其三是在这个时期浅海地层中出现了碳-13的极低值，自然界中碳的同位素中碳-12和碳-13最多，进行光合作用的海洋生物更喜欢利用含

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