地質(zhì)學(xué)家的工作猶如今日偵查犯罪的偵探，最新的研究資料讓科學(xué)家們有足夠的證據偵破地球歷史上最大的滅絕災難—二疊紀末大滅絕事件（Permian-Triassic extinction event)。

 

來(lái)自中國和俄羅斯之巖石分析證明造成大滅絕的罪魁禍首是一系列大規模的火山噴發(fā)，2億5200萬(wàn)年前發(fā)生在俄羅斯西伯利火山爆發(fā)是地質(zhì)史上已知最大規模的火山爆發(fā)之一，留下厚重的暗色巖，而中國科學(xué)院也發(fā)現四川省的眉山暗色巖也是同一地質(zhì)時(shí)間之巨大火山爆發(fā)所形成的。

 

 

透過(guò)沉積巖石周邊詳細量測，一個(gè)跨國研究團隊在2013年12月美國地球物理聯(lián)合會(huì )上發(fā)表了此一火山爆發(fā)所造成之破壞的計算機仿真，此一影響巨大之火山噴發(fā)，在今日留下了西伯利亞暗色巖（Siberrian Traps）的地質(zhì)紀錄，大噴發(fā)歷時(shí)不到1萬(wàn)元年，但留下的地球上最大的火成巖，廣達300萬(wàn)立方公里體積熔巖所形成的火成巖。約有超過(guò)96%的海洋生物和70%的陸地物種在二疊紀末期滅絕，嚴重程度超過(guò)因小行星撞擊造成恐龍與當時(shí)85%生物滅絕的白堊紀末滅絕事件。在二迭紀末的滅絕事件讓三葉蟲(chóng)滅亡，許多古生代華麗的海洋生物，如菊石，海百合，鯊魚(yú)，硬骨魚(yú)類(lèi)和陸地上的爬蟲(chóng)類(lèi)動(dòng)物也遭受重創(chuàng )。

 

美國麻省理工學(xué)院地球化學(xué)研究人員塞斯·伯吉斯 (Seth Burgess) 表示: “我們找出了西伯利亞暗色巖形成的時(shí)間與大滅絕的發(fā)生之前的巖漿活動(dòng)狀況。”

 

出自美國印第安納州蒙哥馬利郡之古生代石炭紀 Macrocrinus mundulus 海百合

 

過(guò)去有許多造成二疊紀末滅絕事件的學(xué)說(shuō)，包含了西伯利亞大規�；鹕絿姲l(fā)，彗星撞擊，氣候變化和超級大陸 - 盤(pán)古大陸的形成。每項推論都需要跟量測古老巖石形成的時(shí)間點(diǎn)扯上關(guān)系，量測是否精準經(jīng)常是爭議之所在，因此過(guò)去科學(xué)家們無(wú)法用單一原因解釋此一滅絕事件。塞斯·伯吉斯表示 : “二疊紀末的大滅絕與巨大火成巖之間關(guān)系并不是一種新的假說(shuō)，但生物大滅絕發(fā)生之時(shí)間點(diǎn)與巖漿活動(dòng)時(shí)間點(diǎn)之間的重迭時(shí)段，過(guò)去存在著(zhù)許過(guò)多的不確定性。"

 

塞斯·伯吉斯的研究團隊運用，分辨率更高之鈾- 鉛測年技術(shù)重新量測這些古老的巖層。該小組從西伯利亞暗色巖和來(lái)自中國四川省眉山的暗色巖來(lái)進(jìn)行測試。中國四川眉山是二疊紀末大滅絕的保存最完好的地質(zhì)記錄區域，塞斯·伯吉斯的研究團隊將來(lái)自?xún)蓚�(gè)不同地區的巖石在同一個(gè)實(shí)驗室進(jìn)行分析，使用相同的儀器，相同的化學(xué)試劑，以及相同的實(shí)驗室技術(shù)進(jìn)行，以期減少巖石年代估算時(shí)的誤差。

 

 

塞斯·伯吉斯的研究團隊在中國四川眉山所測得的時(shí)間，為251.941百萬(wàn)年前，正負37,000年誤差值，而西伯利亞暗色巖所測得之時(shí)間為252.28百萬(wàn)年前，正負11,000年誤差值，由中國眉山新量測出的數據顯示，大滅絕事件的持續時(shí)間縮短至60,000年，正負4萬(wàn)年誤差值。新量測出的時(shí)間，正好符合不久前從中科院南京地質(zhì)古生物研究所沈樹(shù)忠研究員在廣西來(lái)賓蓬萊灘二迭紀的量測結果。

 

 

依據在廣西來(lái)賓蓬萊灘豐富的化石和巖石的證據，滅絕只持續了數千年，原本生存在二疊紀的物種就在蓬萊層滅絕消失。沈樹(shù)忠研究員表示 : “二疊紀末生物大滅絕是突然發(fā)生的，在古老巖石保存化學(xué)特征表明當地氣溫突然遽增8至10攝氏度，這種極端氣候在地球此一時(shí)間其他地方也可以觀(guān)察到。"

 

還有其他二疊紀末氣候劇變的證據，全球都發(fā)現該時(shí)期碳和氧的比例突然變化之證據。研究人員一直認為，從西伯利亞噴發(fā)的火山氣體可能已經(jīng)改變了當時(shí)地球的氣候。因為西伯利火山噴發(fā)可能將數十億噸的溫室氣體和有毒金屬送進(jìn)地球大氣層，加拿大地質(zhì)調查局科學(xué)家斯蒂芬 (Stephen Grasby) 提出，在加拿大的埃爾斯米爾島 (Ellesmere Island) 可以找到這些火山灰的湖泊沉積物。

 

火山噴發(fā)的大量二氧化碳和甲烷讓地球升溫形成溫室效應，并且火山灰中的二氧化硫在當時(shí)地球的北半球形成酸雨，在二疊紀末時(shí)，俄羅斯西伯利亞是位在緯度更高的地區，所以火山灰與噴發(fā)出的氣體都在北半球盤(pán)旋。當時(shí)的造成酸雨是強酸性，麻省理工學(xué)院博士后研究員班杰明 (Benjamin Black) 表示: “ 酸雨的 pH 值約為 2，幾乎等同于未經(jīng)稀釋的檸檬汁。 ”

 

 

班杰明所建立的計算機仿真運算中，西伯利火山爆發(fā)時(shí)，由于大部分地球的陸地結合成一超級大陸-盤(pán)古大陸，而名為 Panthalassa 的巨大海洋覆蓋剩余的地表。依據計算機模型的估算，西伯利亞火山噴發(fā)一年即可產(chǎn)生240立方公里的熔巖與14.6億噸二氧化硫，足以摧毀當時(shí)的北半球。有毒氣體的化學(xué)反應破壞了地球的臭氧保護層，該團隊認為這些氣體可導致5-65%％地球臭氧層被破壞，使得太陽(yáng)紫外線(xiàn)輻射大幅增加，對當時(shí)生物造成嚴重的影響。挪威奧斯陸大學(xué)地質(zhì)學(xué)家亨里克 (Henrik Svensen) 估計，這段期間西伯利亞火山總共噴發(fā)了高達12,000億噸的甲烷和40,000億噸二氧化硫。

 

二疊紀末大滅絕事件的研究，未來(lái)仍將持續下去。而人類(lèi)從汽車(chē)與工廠(chǎng)排放出的二氧化碳與二氧化硫，悄悄地在重演兩億五千萬(wàn)年前的災難，以古鑒今，愛(ài)護地球刻不容緩。

 

素材來(lái)源：三葉蟲(chóng)化石愛(ài)好者