科羅拉多大峽谷是一個巨大的地質(zhì)寶庫，斷裂的地層就是一頁頁歷史，講訴著遠古時期地球滄海桑田的故事。然而詭異的是，在這些巨大的斷層中，卻缺少了大約10億年的地層——在寒武紀5.25億年歷史的塔皮斯砂巖下方，緊接著就是古元古代的毗濕奴片巖。這就相當于地球是一本45頁的書，中間卻少了10頁，這中間缺少的巖層到哪兒去了？

這就是著名的大不整合面（Great Unconformity）——所謂不整合面是指地質(zhì)記錄中的一段空檔，在地球上很多地方都存在，然而大峽谷中的不整合面卻是相當巨大的。在12月31日的《美國國家科學院院刊》上，伯克利地質(zhì)年代學中心博士后布倫欣·凱勒領導的一個國際團隊發(fā)表了一項研究，可能已經(jīng)找到了“偷走”地球地殼的罪魁禍首。

大不整合面在全球各地都有發(fā)現(xiàn)，研究人員認為，可能有厚達3-5公里，占大陸三分之一的地殼都消失得無影無蹤。這些失蹤的地殼都到哪里去了呢？

研究人員猜想，這巨量的物質(zhì)可能已被雪球地球時期全球性的冰川侵蝕，由此產(chǎn)生的沉積物被傾倒在冰雪覆蓋的海洋中，然后通過構(gòu)造板塊俯沖被吸入了地幔。換言之，這些沉積下來本該成為地球地質(zhì)歷史的物質(zhì)，卻被地幔給偷走了！

雪球地球（Snowball Earth）是一個假說，該假說認為，在新元古代地球上曾發(fā)生過一次嚴重的冰河期，幾乎所有的海洋都被凍結(jié)，全球大部分地區(qū)都被冰雪覆蓋，冰層厚達兩公里，只在冰層下有少量因地熱而融化的液態(tài)水——可以參考的是，目前南極的冰蓋平均厚度約2.9公里。

為了驗證這一想法，研究人員在古代鋯石中找到了新線索。這些鋯石是礦物質(zhì)結(jié)晶時在巖石中形成的，鎖定了當時的地球化學條件。鋯石含有各種放射性同位素，比如鈾、鉿等，通過分析這些同位素的情況，科學家們可以測定鋯石形成的時間，了解地殼地幔發(fā)生的情況。

凱勒的團隊從鋯石中的氧和鉿同位素發(fā)現(xiàn)，在雪球地球時期，地殼經(jīng)歷了低溫熱液變化，這意味著這些鋯石位于地殼頂部，由于與水冰的接觸而被剃掉，進入海洋并俯沖到地幔里，而不是從更深處來到地面。這一證據(jù)表明，當時地球發(fā)生了巨大的侵蝕事件，雖然在整個地球范圍內(nèi)并不均勻，但研究人員估計，當時可能平均有3到5公里的沉積層被冰川掃入了海底，循環(huán)到地幔中。

這真是一個不幸的事件，如果我們能以上帝視角觀察地球45億年的歷史，我們就會發(fā)現(xiàn)，地球表面的巖石風化、火山噴發(fā)不斷產(chǎn)生巖石顆粒，在大氣、水流的作用下，它們被到處搬運并最終層積下來，形成一層層的巖石。然而，到了大約7億年前的時候，整個地球卻幾乎被冰雪完全封凍，看起來就像現(xiàn)在的土星衛(wèi)星土衛(wèi)二。

但在這一段時期，地球并未停止活動，海平面也比現(xiàn)在低780多米，其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量不斷融化冰蓋底部的冰塊，冰蓋也在重力作用下不斷流動，最終將3-5公里厚，體積達10億立方公里的地表層積巖擦掉，倒進海洋中隨著板塊俯沖回到地幔。

這一推斷的證據(jù)還包括，地球上很少發(fā)現(xiàn)有六七億年前的隕石坑，說明以前的地表確實是在那個時候被擦掉了；另外，在雪球地球后期，一種尚無定論的機制融化了地球上的冰蓋，地球重新變得溫暖，由此發(fā)生了寒武紀生命大爆發(fā)。