探秘2.5億年前 地球物種滅絕大災難(圖)

2011-09-18 18:57

西伯利亞美麗自然風景(網路圖片)

據國外媒體報導，2.5億年前的二疊紀-三疊紀時期，地球上90%的物種滅絕，是何原因引發地球環境大災難呢？

由德國地學研究中心的地球動力學建模人員、法國格勒諾布爾大學的地球化學家、德國馬克斯普朗克研究所和俄羅斯科學院的研究人員組成的一個國際研究小組，對西伯利亞地盾（Siberian traps）火山大爆發和地球史上規模最大的生物大滅絕的關係發表研究報告表達了新看法。研究報告發表在在最近一期的《自然》雜誌上。

大火成岩區(large igneous provinces)是指在地球表面堆積的大量火山岩，它由一個體積巨大的、連續的、以富鎂、鐵岩石佔優勢的噴出岩及其伴生的侵入岩組成，是一種全球現象。它包括大陸溢流玄武岩和伴生的侵入岩、火山邊緣玄武岩，大洋高原、海嶺、海山群和洋盆溢流玄武岩。通常在一百萬年的地質時期裡，大火成岩區噴發大量岩漿，覆蓋面積達幾十萬平方千米，高度達4千米。西伯利亞地盾被認為是陸地上最大的大火成岩區。

一個被廣泛接受的觀點是，大火成岩區是由於45億年前熱地幔柱熔化和噴發形成的。巨大的蘑菇狀地幔物質從地幔底部上升到岩石圈（地球堅硬的外殼），熱地幔柱有很大的浮力，容易引起距離它上面幾千米高的岩石圈隆起，但這種隆起不會經常發生。此外，研究人員估計大火成岩區的岩漿排氣不至於引發氣候危機。研究小組建立了一個數值模式和新的地球化學數據，許多懸而未決的問題，現在可以得到解答。

研究小組認為，西伯利亞地幔柱包含了約15％的可循環再造的海洋地殼，該地殼很久以前就被俯衝到地幔深處，然後，通過熱地幔柱，帶回地球的岩石圈。這種可循環再造的海洋地殼以榴輝岩的形式存在於地幔柱中，一種非常緻密的岩石使熱地幔柱的浮力減小。出於這個原因，地幔柱的相互撞擊使岩石圈微微地隆起。可循環再造的地殼物質在比正常地幔物質橄欖岩低得多的溫度下熔化，因此地幔柱產生異常大量的岩漿，在幾十萬年的時間內溫度慢慢升高，發生化學和物理變化，直到足以摧毀西伯利亞厚厚的岩石圈。在這個過程中，地殼的循環再造，豐富的揮發性物質衝出地表，如二氧化碳和鹵族元素氣體，其中碳和氯混合的致命氣體噴入大氣中引發大規模動物滅絕。2.5億年前的物種滅絕很可能是由於西伯利亞地盾火山熾熱岩漿噴發造成。

西伯利亞地盾位於俄羅斯西伯利亞。西伯利亞地盾的形成時間，介於二疊紀與三疊紀之間，約2.51億年前到2.5億年前，與二疊紀-三疊紀滅絕事件的時期相符合，那也正是地球最暖的時期。西伯利亞地盾火山爆發持續約一百萬年，是過去5億年來，已知最大型的火山爆發之一。西伯利亞地盾火山噴出的岩漿面積高達7百萬平方公里，接近澳大利亞的面積。西伯利亞地盾火山可能已向空中噴射多達100萬億噸的碳(人類每年排放到大氣中的碳約為80億噸)，這足以造成全球氣候災難。

研究人員認為，西伯利亞地盾火山連鎖爆發引發煤炭燃燒，造成地球變暖，火山灰中含有的有毒物質逐漸滲入到陸地和水中，導致生物中毒而死，造成地球早期歷史中生物大規模滅絕。這一研究成果對持續30年的小行星碰撞恐龍滅絕論提出了挑戰。

不同於2.5億年前，如今的全球變暖是人類活動排放大量溫室氣體造成的。當全球變暖的進程一天天加劇，氣候災變逐步發生，許多動物失去了棲息地，無處可去，覓食困難，面臨滅絕的危險。據統計，20世紀有110個種和亞種的哺乳動物以及139種和亞種的鳥類在地球上消失了。目前，世界上已有593種鳥、400多種獸、209種兩棲爬行動物和20000多種高等植物瀕臨滅絕。歷史悲劇會再次重演嗎？