C类了解推动地球上前冰河时代的力量是否有助于我们找到减缓甚至扭转全球变暖的方法？这是科学家们花了大量时间思考的问题。
地质记录显示，地球气候的许多戏剧性的历史波动，包括冰期和加速变暖时期，都是由碳循环的不平衡所驱动的。人类显然要为目前的不平衡负责任，我们每年排放的二氧化碳是所有二氧化碳排放量的50倍世界活火山总的来说，远远超过了自然“汇”（如海洋和森林）排放和隔离过量CO的能力2从大气中。
但当我们回顾遥远的过去，解释碳循环失衡变得更加复杂，因为地球的碳系统由许多成分组成——植物、动物、土壤、海洋、岩石——在几个月到数百万年的时间尺度上相互作用。
人们很容易认为，这些含碳矿物可以帮助我们避免气候灾难。
现在是一个新的纸张提出了一个大胆的想法，关于是什么使地球在其漫长的历史中不止一次结冰。作者，麻省理工学院的乔舒亚·穆雷和奥利弗·贾古茨认为，我们星球上的冰期可能是由以前未被认识到的板块构造（地壳碎片的漂移和碰撞）与地球长期从大气中清除碳的能力之间的联系造成的。这项研究建立在早期观察的基础上，即在5.41亿至2.52亿年前的古生代，在几个明显的冷却时期，形成了不寻常的蛇绿岩。
蛇绿岩来源于希腊语词根，意为“蛇”，属于异常现象。从上面看，它们就像成堆的蛇在扭动。这些裸露的古海洋地壳板块和下伏的上地幔形成于洋脊，但发现于阿尔卑斯山和喜马拉雅山等高山，在构造板块碰撞期间被推入大陆。
蛇绿岩由火山玄武岩和其他称为辉长岩和橄榄岩的火成岩组成。当暴露在大气中时，玄武岩和橄榄岩与二氧化碳相互作用，形成碳酸盐矿物，如方解石，以固体形式储存二氧化碳。事实上，一些当代的提出二氧化碳去除策略基于这一过程，迄今为止取得了一定的成功。
地质学家此前推测的包括两个与大规模灭绝事件有关的古动物冰期可能是驱动超大陆形成时暴露的蛇绿岩泛大陆大约形成于3.5亿至2亿年前。人们认为，这些蛇绿岩捕获了如此多的碳，以至于地球陷入了冰冻期。
岩石和坚硬的地方：地质学家从高山蛇绿岩露头采集样本。照片由nicolabelotti96/Shutterstock拍摄。但早期研究的作者无法解释在这些冷却期岩石记录的一个重要方面：即两个碳同位素比率的巨大变化。随着时间的推移，来自海洋环境的沉积岩记录了海洋和大气中碳同位素相对丰度的变化。
所讨论的两种碳，13C和12C、 稳定且各方面都相似，但打火机除外12C对树木和浮游植物等光合作用生物来说更容易处理。“有机”碳泥炭因此，煤炭或石油的含量相对较高12C及以下13比火山喷出的“原始”二氧化碳还要多。在六个古生代冰期中13C至12C显著上升，表明大量光合作用固定，光照12C从海洋和大气层中消失了。
蛇绿岩就是在这里形成的。当雨水使其风化时，它们会产生某些被称为蒙脱石的矿物，通常被称为“膨胀”或“肥沃”粘土。它们的晶体结构具有极高的表面积，使它们能够吸水并捕获大量含有12C-重碳。（更多普通火成岩类型（如花岗岩）风化产生的粘土净表面积低得多。）
利用蛇绿岩风化地球化学的计算机模型，以及全球碳循环模拟，作者表明，来自蛇绿岩并埋藏在海洋沉积物中的蒙脱石粘土可能捕获足够的碳，以匹配古生代的变化13C类/12并将世界带入冰河时代。
今天，地球正朝着相反的方向倾斜，人们很容易想到，碳污染的蒙脱石或许可以帮助我们避免气候灾难。当然，这项研究的模拟时间尺度为数百万年。与人类不同，蛇绿岩和其他岩石在世界上一直存在。
主导图片：Ilija Erceg/Shutterstock
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Marcia Bjornernud是劳伦斯大学地球科学教授，著有时间性：像地质学家一样思考如何帮助拯救世界。她的新书是转向石头：发现岩石的微妙智慧.
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