華南周緣火山噴發(fā) 或?qū)е露B紀(jì)末生物大滅絕

科技日報(bào)訊 (記者張曄)2.52億年前的二疊紀(jì)末生物大滅絕，是5億年來地質(zhì)歷史中最嚴(yán)重的生物大滅絕。11月17日，國際刊物《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表中外團(tuán)隊(duì)研究成果，表明華南周緣酸性火山大規(guī)模噴發(fā)導(dǎo)致陸地森林大火蔓延，摧毀了植被系統(tǒng)；火山噴出的氣溶膠又讓地球忽冷忽熱，使多數(shù)生物無法適應(yīng)，最終滅亡。

2.52億年前，華南還處于熱帶雨林地區(qū)，海陸相生物均非常繁盛，并形成大規(guī)模森林和煤層。但在二疊紀(jì)末，這一地區(qū)環(huán)境卻遭到重創(chuàng)，導(dǎo)致熱帶雨林消失、成煤作用停止、土壤系統(tǒng)崩潰、氣候快速干旱化，我國四川、云南、貴州等地的陸相二疊系—三疊系界線剖面記錄了這一災(zāi)難事件的全過程。

以往的研究認(rèn)為，這次滅絕由西伯利亞大火成巖省的基性火山噴發(fā)導(dǎo)致。然而，西伯利亞大火成巖省所在區(qū)域鮮有化石記錄這次大滅絕，也沒有可以與全球?qū)Ρ鹊某练e地球化學(xué)證據(jù)記錄這次生物大滅絕。而且，西伯利亞大火成巖省開始于二疊紀(jì)末生物大滅絕事件之前約30萬年，并一直持續(xù)到生物滅絕事件之后約50萬年。因此，無論是大滅絕發(fā)生的時間還是火山作用持續(xù)的時間，都與華南的情況存在不一致。

南京大學(xué)沈樹忠院士和南京地質(zhì)古生物研究所張華研究員帶領(lǐng)的國內(nèi)外團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在云貴川地區(qū)相關(guān)剖面的生物大滅絕層位，銅異常富集，超出正常情況千倍，并伴隨汞元素的異常、大規(guī)模炭屑沉積、銅同位素和汞同位素的異常波動等。

研究表明，這些高濃度的銅來自華南板塊周邊特提斯洋中大陸巖漿弧酸性火山噴出的氣溶膠中富硫化物液滴的直接沉積。研究小組推算出，華南周緣的酸性火山活動最少釋放了超過19億噸的銅和幾十億噸的二氧化硫，這種噴發(fā)通量是現(xiàn)代火山活動二氧化硫年通量的10—200倍。火山富銅礦物和陸地植被燃燒產(chǎn)物炭屑的同時富集保存，反映了大規(guī)模的火山噴發(fā)導(dǎo)致陸地森林大火盛行，摧毀了陸地植被系統(tǒng)；火山釋放的大量富硫氣溶膠穿透對流層后滯留于平流層可能導(dǎo)致全球百—千年尺度的“火山冬天”，這種快速降溫與隨后的快速升溫可能比火山作用導(dǎo)致的長期逐漸升溫對生物的影響更致命。

結(jié)合我國東部地區(qū)、昆侖山脈、金沙江流域、澳大利亞東部、南美洲西部等地區(qū)二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交廣泛存在的大規(guī)模二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交酸性火山噴發(fā)記錄，研究人員認(rèn)為2.52億年前特提斯洋中和泛大陸周邊的大陸巖漿弧酸性火山噴發(fā)，可能是2.52億年前這次最大的生物滅絕事件的主要兇手之一，而西伯利亞大規(guī)模基性火山噴發(fā)并非二疊紀(jì)末生物大滅絕的唯一推手。