看过电影“冰川时代”、“后天”吗？地球是否像电影中所描写的那样变成白色地球？事实上，在地球的成长过程中确实经历过这样的冷冻期，而且不止一次。科学家将地球在过去地质历史中有一度相当长时间内，从北极到南极，包括赤道在内均被冰雪所覆盖的地球，称为雪球地球。目前认为，地球历史上存在三次雪球地球事件（图1），分别出现在Ma（Makganyene雪球）,Ma（Sturtian雪球），Ma（Marinoan雪球）。
图亿年以来冰川期示意图1A.黑色显示Sturtian和Marinoan雪球地球期，1B.雪球地球期（黑色）、区域规模冰川期（深灰色）、无冰川期（浅灰色）
从上图可以看出，除了三次雪球地球事件外，也出现一些区域性的冰川事件，甚至也有学者将Ma的加拿大的纽芬兰冰川沉积称为雪球事件，但冰川沉积分布局限，证据不是很充分。令人惊奇的是在Makganyene与Sturtian雪球之间的13亿年之间，没有发现任何冰川沉积，甚至连区域性的冰川也没有。后两期雪球地球研究程度相对较高，认可度也高，因此，如果不特别说明，一般说雪球地球主要指新元古代的雪球地球，即Sturtian雪球，Marinoan雪球。
雪球地球是如何炼成的？如何由蓝色星球变成白色星球的？
地球的气温主要由温室气体特别是二氧化碳来调节的。二氧化碳的增加，气温升高，反之降低。大气中的二氧化碳一种重要的消耗方式是溶解在雨水中形成碳酸雨降落，与地表岩石发生化学风化作用，将硅酸盐岩石变成土壤。其结果是Ca2+和HCO3-等离子随河流带入大海，并成为初始生物蓝藻等有机物质和有机钙化，整个过程称为硅酸盐风化。一般来讲风化速率是恒定的，大部分时候地球上二氧化碳基本上是平衡的。
图2新元古代古地理恢复但是，新元古代成冰期期间（如图2下）有罕见巨大陆块分布在赤道及热带地区。我们知道，风化速率对气候是很敏感的，越湿热，风化速率越快，干冷气候则慢。因此，处于赤道附近的大陆风化速率相当快，大气中二氧化碳含量急剧下降。
此外，加拿大极地地区的ma（图2中的Franklin-LIP）大量玄武岩，当时也处在赤道。该岩石属于基性火山岩，更容易化学风化，风化速率加快，二氧化碳消耗进一步增加。
但这还不是全部，那个时候的超级大陆Rodinia在在Ma开始解体（图2）大约持续了Ma。一般而言，如果只有一块超级大陆，其化学风化速率一般较小，因为大部分大陆远离海洋，气候干燥。但是当超级大陆解体成小陆块后，之前的干燥变得潮湿，风化速率也相应得到提高，消耗更多二氧化碳。
上述三个因素叠加导致气温降低！即通过构造运动，大陆聚合离散，玄武岩的喷发，然后间接地通过岩石的化学风化作用加强导致温室气体的减少。
此外，早期太阳比现在相对暗淡也起到一定作用。
这样，温室气体的减少，导致全球变冷，大面积地区被冰雪覆盖。然后，冰雪的反照率高于裸露陆地或者液态水体，导致正反馈效应，地球变冷进一步加剧。如果地球接近一半面积被冰雪所覆盖，反馈将形成自治效应，冰雪快速扩张，逼近赤道，直至占领全球，形成雪球地球。