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揭秘两亿余年前环境大灾难 近九成物种因此灭绝

http://www.kexue.com 2011-09-17 00:23:27 搜狐科学  发表评论


西伯利亚美丽自然风景

   据国外媒体报道,2.5亿年前的二叠纪-三叠纪时期,地球上90%的物种灭绝,是何原因引发地球环境大灾难呢?

   由德国地学研究中心的地球动力学建模人员、法国格勒诺布尔大学的地球化学家、德国马克斯普朗克研究所和俄罗斯科学院的研究人员组成的一个国际研究小组,对西伯利亚地盾(Siberian traps)火山大爆发和地球史上规模最大的生物大灭绝的关系发表研究报告表达了新看法。研究报告发表在在最近一期的《自然》杂志上。

   大火成岩区(large igneous provinces)是指在地球表面堆积的大量火山岩,它由一个体积巨大的、连续的、以富镁、铁岩石占优势的喷出岩及其伴生的侵入岩组成,是一种全球现象。它包括大陆溢流玄武岩和伴生的侵入岩、火山边缘玄武岩,大洋高原、海岭、海山群和洋盆溢流玄武岩。通常在一百万年的地质时期里,大火成岩区喷发大量岩浆,覆盖面积达几十万平方千米,高度达4千米。西伯利亚地盾被认为是陆地上最大的大火成岩区。

   一个被广泛接受的观点是,大火成岩区是由于45亿年前热地幔柱熔化和喷发形成的。巨大的蘑菇状地幔物质从地幔底部上升到岩石圈(地球坚硬的外壳),热地幔柱有很大的浮力,容易引起距离它上面几千米高的岩石圈隆起,但这种隆起不会经常发生。此外,研究人员估计大火成岩区的岩浆排气不至于引发气候危机。研究小组建立了一个数值模式和新的地球化学数据,许多悬而未决的问题,现在可以得到解答。

   研究小组认为,西伯利亚地幔柱包含了约15%的可循环再造的海洋地壳,该地壳很久以前就被俯冲到地幔深处,然后,通过热地幔柱,带回地球的岩石圈。这种可循环再造的海洋地壳以榴辉岩的形式存在于地幔柱中,一种非常致密的岩石使热地幔柱的浮力减小。出于这个原因,地幔柱的相互撞击使岩石圈微微地隆起。可循环再造的地壳物质在比正常地幔物质橄榄岩低得多的温度下熔化,因此地幔柱产生异常大量的岩浆,在几十万年的时间内温度慢慢升高,发生化学和物理变化,直到足以摧毁西伯利亚厚厚的岩石圈。在这个过程中,地壳的循环再造,丰富的挥发性物质冲出地表,如二氧化碳和卤族元素气体,其中碳和氯混合的致命气体喷入大气中引发大规模动物灭绝。2.5亿年前的物种灭绝很可能是由于西伯利亚地盾火山炽热岩浆喷发造成。

   西伯利亚地盾位于俄罗斯西伯利亚。西伯利亚地盾的形成时间,介于二叠纪与三叠纪之间,约2.51亿年前到2.5亿年前,与二叠纪-三叠纪灭绝事件的时期相符合,那也正是地球最暖的时期。西伯利亚地盾火山爆发持续约一百万年,是过去5亿年来,已知最大型的火山爆发之一。西伯利亚地盾火山喷出的岩浆面积高达7百万平方公里,接近澳大利亚的面积。西伯利亚地盾火山可能已向空中喷射多达100万亿吨的碳(人类每年排放到大气中的碳约为80亿吨),这足以造成全球气候灾难。

   研究人员认为,西伯利亚地盾火山连锁爆发引发煤炭燃烧,造成地球变暖,火山灰中含有的有毒物质逐渐渗入到陆地和水中,导致生物中毒而死,造成地球早期历史中生物大规模灭绝。这一研究成果对持续30年的小行星碰撞恐龙灭绝论提出了挑战。

   历史悲剧会再次重演吗?不同于2.5亿年前,如今的全球变暖是人类活动排放大量温室气体造成的。当全球变暖的进程一天天加剧,气候灾变逐步发生,许多动物失去了栖息地,无处可去,觅食困难,面临灭绝的危险。据统计,20世纪有110个种和亚种的哺乳动物以及139种和亚种的鸟类在地球上消失了。目前,世界上已有593种鸟、400多种兽、209种两栖爬行动物和20000多种高等植物濒临灭绝。所以再次呼吁,保护环境,刻不容缓!(尚力)

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