大滅絕事件:2.5億年前80%生命消失的原因
大約2.52億年前,地球發生了巨大的和災難性的變化。西伯利亞地區大規模持續的火山活動將這顆行星包裹在厚厚的灰燼樊籠中近一百萬年,扼殺了當時的大部分生命。
這個名為Great Dying的事件是地球歷史上最嚴重的滅絕事件(據我們所知),消滅了96%的海洋物種和70%的陸地脊椎動物。
火山活動是如此激烈,它從火山裂縫中噴出150萬立方千米的岩漿,留下了巨大的火山岩區域,被稱為西伯利亞盆地或洪水玄武岩。
「這種滅絕的規模令人難以置信,科學家們常常想知道是什麼讓西伯利亞洪水玄武岩比其他類似的火山爆發更為致命。」法國岩相和地球化學研究中心的地質學家Michael Broadley說。
現在,他和他的團隊相信自己已經搞清楚了。
在大滅絕期間,世界所經歷的變化是戲劇性的。地球表面迅速升溫,這種影響通常歸因於釋放出的大量火山物質,如二氧化碳。人們還認為這會導致臭氧層顯著變薄,使植物無法繁殖。
「然而,」研究人員在他們的論文中寫道,「從西伯利亞洪水玄武岩釋放的揮發物的質量(假設遵循常規的羽流源岩漿作用)不足以解釋最終二疊紀期間發生的環境退化和氣候波動。」
那麼額外的揮發物來自哪裡?
根據該團隊的研究,它們被隱藏在地下,在地球的最外層,稱為岩石圈。
Michael W. Broadley採集的捕虜體岩石樣本
他們研究了來自地幔的橄欖岩岩石碎片,這些岩石被捕獲並通過西伯利亞的岩漿流被帶到地表,稱為捕虜體。這些捕虜體中的一些來自3.6億年前,即火山噴發之前,其他一些來自大約1.6億年前。
分析這些岩石碎片顯示出,在火山爆發之前發生了一些有趣的事情。西伯利亞岩石圈似乎沉重地承載了一類被稱為鹵素的元素,特別是氯,溴和碘。它們存在於海水中,可能通過構造板塊之間的俯衝被帶進岩石圈。
但是,與1.6億年前的捕虜體相比,這些鹵素岩顯著變少,表明地質結構已經發生巨大變化,從岩石中釋放了大量的鹵素。比如規模驚人的火山爆發,也許。
根據團隊的計算,噴發羽流中高達70%的揮發性成分是從岩石圈中獲取的——而這反過來又有助於解釋事件造成的巨大破壞。
「我們得出結論,」Broadley說,「儲存在西伯利亞岩石圈中的大量鹵素在火山爆發期間被送入地球大氣層,有效地破壞了當時的臭氧層並導致大規模物種滅絕。」
該研究發表在Nature Geoscience上。
本文譯自 sciencealert,由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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