(迈克尔·W·布罗德利)
大约2.52亿年前,地球发生了巨大的灾难性变化。西伯利亚持续不断的大规模火山活动将地球包裹在厚厚的火山灰中近一百万年,杀死了当时周围的大部分生命。
此次活动,名为伟大的死亡,是地球经历过的最严重的灭绝事件(据我们所知),导致 96% 的海洋物种和 70% 的陆地脊椎动物灭绝。
火山活动如此强烈,留下了巨大的火山岩区域,被称为“火山岩”。西伯利亚陷阱或溢流玄武岩,由地壳火山裂缝喷出的 150 万立方公里熔岩形成。
“这次灭绝的规模是如此令人难以置信,以至于科学家们常常想知道是什么让西伯利亚洪水玄武岩比其他类似的喷发致命得多,”地质学家迈克尔·布罗德利说法国岩石学和地球化学研究中心的教授。
现在,他和他的团队相信他们已经找到了答案。
世界在这一时期所发生的变化是戏剧性的。地球显着变暖,这种效应通常归因于大量火山挥发物的释放,例如二氧化碳。人们还认为这导致了臭氧层显着变薄,使植物不育且无法繁殖。
“然而,”研究人员在论文中写道,“预计西伯利亚溢流玄武岩释放的挥发物量(假设常规羽流源岩浆作用)不足以解释二叠纪末危机期间发生的环境退化和气候波动。”
那么多余的挥发物是从哪里来的呢?
它们被隐藏在地下,位于地球的最外层,称为“地层”。岩石圈,根据该团队的研究。
他们研究了地幔中的橄榄岩碎片,这些岩石碎片被西伯利亚的岩浆流捕获并带到地表,称为捕虏体。其中一些捕虏体来自 3.6 亿年前,即火山喷发之前,另一些则来自大约 1.6 亿年前,即火山爆发之后。
对这些岩石碎片的分析显示出一些有趣的事情。在火山喷发之前,西伯利亚岩石圈似乎富含一组称为卤素的元素,特别是氯、溴和碘。它们存在于海水中,可能通过以下途径进入岩石圈:俯冲带构造板块之间。
但与 1.6 亿年前的捕虏体相比,这些卤素的含量急剧减少,这表明发生了一些重大事件,将它们从岩石中释放出来。也许,比如一次巨大的火山喷发。
根据该团队的计算,喷发羽流中高达 70% 的挥发物含量是从岩石圈中提取的,而这反过来又可以帮助解释该事件造成的巨大破坏。
“我们得出结论,”布罗德利说,“西伯利亚岩石圈中储存的大量卤素在火山爆发期间被送入地球大气层,有效地破坏了当时的层数并导致了大规模灭绝。”
该研究发表于自然地球科学。