華南周緣火山噴發 或導致二疊紀末生物大滅絕

科技日報訊 (記者張曄)2.52億年前的二疊紀末生物大滅絕，是5億年來地質歷史中最嚴重的生物大滅絕。11月17日，國際刊物《科學進展》發表中外團隊研究成果，表明華南周緣酸性火山大規模噴發導致陸地森林大火蔓延，摧毀了植被系統；火山噴出的氣溶膠又讓地球忽冷忽熱，使多數生物無法適應，最終滅亡。

2.52億年前，華南還處於熱帶雨林地區，海陸相生物均非常繁盛，並形成大規模森林和煤層。但在二疊紀末，這一地區環境卻遭到重創，導致熱帶雨林消失、成煤作用停止、土壤系統崩潰、氣候快速乾旱化，我國四川、雲南、貴州等地的陸相二疊係—三疊係界線剖面記錄了這一災難事件的全過程。

以往的研究認為，這次滅絕由西伯利亞大火成岩省的基性火山噴發導致。然而，西伯利亞大火成岩省所在區域鮮有化石記錄這次大滅絕，也沒有可以與全球對比的沉積地球化學證據記錄這次生物大滅絕。而且，西伯利亞大火成岩省開始於二疊紀末生物大滅絕事件之前約30萬年，並一直持續到生物滅絕事件之後約50萬年。因此，無論是大滅絕發生的時間還是火山作用持續的時間，都與華南的情況存在不一致。

南京大學沈樹忠院士和南京地質古生物研究所張華研究員帶領的國內外團隊發現，在雲貴川地區相關剖面的生物大滅絕層位，銅異常富集，超出正常情況千倍，並伴隨汞元素的異常、大規模炭屑沉積、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岩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，這種噴發通量是現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産物炭屑的同時富集保存，反映了大規模的火山噴發導致陸地森林大火盛行，摧毀了陸地植被系統；火山釋放的大量富硫氣溶膠穿透對流層後滯留于平流層可能導致全球百—千年尺度的“火山冬天”，這種快速降溫與隨後的快速升溫可能比火山作用導致的長期逐漸升溫對生物的影響更致命。

結合我國東部地區、崑崙山脈、金沙江流域、澳大利亞東部、南美洲西部等地區二疊紀—三疊紀之交廣泛存在的大規模二疊紀—三疊紀之交酸性火山噴發記錄，研究人員認為2.52億年前特提斯洋中和泛大陸周邊的大陸岩漿弧酸性火山噴發，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，而西伯利亞大規模基性火山噴發並非二疊紀末生物大滅絕的唯一推手。