研究核心发现 - 中国科学家领衔的国际合作团队通过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 [1] - 研究推算“雪球地球”期间局部海洋温度可低至约-15±7℃，比现代最寒冷的深海温度还要低近20℃ [4] - 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℃，与温度推算结果相互印证 [4] 研究背景与意义 - 约7.2亿年至6.35亿年前，地球曾两度陷入全球冰封，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” [3] - 此前研究推测“雪球地球”时期为地球史上最低海洋温度，但长期以来缺乏定量研究和结论 [3] - 该研究首次为“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 [3] - 研究成果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，对认识地球气候剧烈变化具有重要参考价值 [3] 研究方法与过程 - 研究团队通过分析远古“铁建造”中的铁同位素来破解海洋温度难题 [3] - “铁建造”是一类由富铁层和富硅层交替组成的古老沉积岩，是现代钢铁冶炼的主要矿石 [3] - 研究发现，约7亿年前“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 [3] - 研究基于温度与同位素分馏的关系推算出环境温度 [4] - 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 [4]