(邁克爾·W·布羅德利)
大約2.52億年前,地球發生了巨大的災難性變化。西伯利亞持續不斷的大規模火山活動將地球包裹在厚厚的火山灰中近一百萬年,殺死了當時周圍的大部分生命。
此次活動,名為偉大的死亡,是地球經歷過的最嚴重的滅絕事件(據我們所知),導致 96% 的海洋物種和 70% 的陸地脊椎動物滅絕。
火山活動如此強烈,留下了巨大的火山岩區域,被稱為「火山岩」。西伯利亞陷阱或溢流玄武岩,由地殼火山裂縫噴出的 150 萬立方公里熔岩形成。
「這次滅絕的規模是如此令人難以置信,以至於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噴發致命得多,」地質學家麥可‧布羅德利說法國岩石學和地球化學研究中心的教授。
現在,他和他的團隊相信他們已經找到了答案。
世界在這段時期所發生的變化偉大的死亡是戲劇性的。地球顯著變暖,這種效應通常歸因於大量火山揮發物的釋放,例如二氧化碳。人們也認為這導致了臭氧層顯著變薄,使植物不孕且無法繁殖。
“然而,”研究人員在論文中寫道,“預計西伯利亞溢流玄武岩釋放的揮發物量(假設常規羽流源岩漿作用)不足以解釋二疊紀末危機期間發生的環境退化和氣候波動。”
那麼多餘的揮發物是從哪裡來的呢?
它們被隱藏在地下,位於地球的最外層,稱為「地層」。岩石圈,根據該團隊的研究。
他們研究了地函中的橄欖岩碎片,這些岩石碎片被西伯利亞的岩漿流捕獲並帶到地表,稱為捕虜體。其中一些捕虜體來自 3.6 億年前,即火山爆發之前,其他則來自約 1.6 億年前,即火山爆發之後。
對這些岩石碎片的分析顯示出一些有趣的事情。在火山爆發之前,西伯利亞岩石圈似乎富含一組稱為鹵素的元素,特別是氯、溴和碘。它們存在於海水中,可能透過以下方式進入岩石圈:俯衝帶構造板塊之間。
但與 1.6 億年前的捕虜體相比,這些鹵素的含量急劇減少,這表明發生了一些重大事件,將它們從岩石中釋放出來。也許,例如一次巨大的火山爆發。
根據該團隊的計算,噴發羽流中高達 70% 的揮發物含量是從岩石圈中提取的,而這反過來又可以幫助解釋該事件造成的巨大破壞。
“我們得出結論,”布羅德利說,「西伯利亞岩石圈中儲存的大量鹵素在火山爆發期間被送入地球大氣層,有效地破壞了臭氧當時的層數並導致了大規模滅絕。
該研究發表於自然地球科學。