地质学家发现二叠纪物种大灭绝“元凶”新线索

二叠纪末期地球上爆发了有史以来最严重的物种大灭绝。日前,一项新研究可能触摸到了其始作俑者的神秘面纱。

二叠纪物种灭绝又称“大灭绝”(Great Dying),大约发生在 2.5 亿年前。那时,俄罗斯西伯利亚的大规模火山喷发导致当时将近 90% 的生命灭绝。地质学家将这次火山喷发称为西伯利亚溢流玄武岩(Siberian Flood Basalts),这场灾难大约持续了 100 万年。

法国旺多厄夫尔莱南西岩石学和地球化学研究中心的博士后研究员、本研究第一作者 Michael Broadley 说:“这场物种灭绝的规模太让人难以置信了。科学家们想知道,到底是什么让西伯利亚溢流玄武岩的威力如此强大,如此与众不同.”

图|地幔捕虏体样本(岩石圈石质的岩浆包体,由火山爆发带至地表)。 (来源:Michael W. Broadley)

本研究已在《自然地球科学》上发表。诺克斯维尔市田纳西州立大学行星地球科学研究所前主任 Lawrence (Larry) Taylor 也参与了此研究。Taylor 供职该研究所 46 载,职业生涯硕果累累,于 2017 年 9 月去世,享年 79 岁。

Broadley 说:“Taylor 在提供地幔捕虏体样品方面起到的作用至关重要。所谓地幔捕虏体,就是在火山喷发的过程中,岩石圈的岩石部分(位于地壳和地幔之间的部分)被岩浆捕获并带到地表所形成的包体。此外,在整个研究过程中,Taylor 还提供了不少建议。”

通过对样本进行分析,Broadley 和其团队力图确定岩石圈的组成。他们发现,在西伯利亚溢流玄武岩发生之前,西伯利亚的岩石圈中充满了氯、溴和碘,这些化学元素均为卤族元素。然而,在火山喷发后,它们都消失得无影无踪了。

Broadley 说:“我们的结论是,在火山喷发期间,大量储存在西伯利亚岩石圈中的卤素进入大气,极大破坏了当时的臭氧层,从而导致物种大规模灭绝。”