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最新研究:“大陆风化”是两亿多年前地球生命大灭绝的重要环境因素

2018-03-29 15:54:23

    新华社合肥3月29日电(记者 徐海涛)距今约2.52亿年的二叠纪与三叠纪之交曾发生地球生命大灭绝事件,导致超过80%的海洋生物和70%的陆地生物灭绝。中国科学技术大学和美国休斯敦大学科研团队最新研究表明,迅速增强的大陆风化作用导致海水组成变化是此次大灭绝事件的重要环境因素。《美国科学院院报》日前发表了这一研究成果。

    长期以来,国际学界对二叠纪与三叠纪之交的生命大灭绝原因一直存在很大争议,学者们曾提出“天体撞击”“大规模火山喷发”“海底可燃冰的快速分解”“海水缺氧”等多种假说和解释,但具体的驱动机制和环境因素尚未形成统一认识。

    由中国科学技术大学教授肖益林、沈延安、博士孙贺等人与美国休斯敦大学副研究员高永军组成的科研团队,首次系统测定了全球二叠至三叠界线的“金钉子”剖面——中国浙江煤山剖面的锂同位素组成,并通过动态模型计算,重建了这一重大地质历史时期海水的锂同位素组成及其变化趋势。

    研究表明,在灭绝事件发生前夕,海水的锂同位素组成发生了显著的降低,这一特征一直持续到早三叠世初,指示了当时快速增强的全球性的大陆风化作用。同时,海水的锂同位素变化时段与地质历史时期最大规模的火山作用——西伯利亚大火成岩省的喷发时间高度吻合,表明这一时期全球性风化作用的突变很可能源自于西伯利亚火山的大规模爆发。

    研究者们认为,巨量的基性溢流玄武岩喷发至地表、火山喷发造成的温室气体浓度急剧升高、全球性的酸雨气候等为全球性陆地风化作用增强提供了必要的条件。迅速增强的大陆风化作用能够将地表巨量的离子和营养盐输送至海洋,从而引发海水的富营养化和海洋酸化,进而导致海水缺氧、透光带降低等危及当时海洋中生命生存的环境系统,这一效应积累到海洋生命所能承受的阈值后,最终引发海洋生态系统的崩溃并造成二叠纪末生命在短时间内大量灭绝。

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