2.5亿年前的生命大灭绝，可能与强烈岩浆活动有关，已有“锌”证据

原标题：Geology:二叠纪末期大规模灭绝前 强烈岩浆活动的Zn同位素证据

从首次生命大爆发开始，在6亿年地球生命演化历程中，曾发生过5次导致生命大灭绝的灾难，其中第4次灾难最大最严重，发生在距今约2.5亿年的二叠纪末期，导致了90%以上的海洋生物物种和70%的陆地生物物种急剧灭亡。此次生命大灭绝的原因，一直是全世界地质学家长期关注和努力探求的自然之谜，对人类乃至整个地球生命的延续具有重要意义。

随着高精度的同位素和天文年代学技术发展，该次生物灭绝过程的持续时间已被界定在距今251.941±0.037至251.880±0.031百万年（10万年以内），与当时发生的西伯利亚大火成岩省岩浆快速喷发具有同时性，这就引出了一个合理的猜想：西伯利亚大火成岩省的火山作用，造成了当时海洋环境巨变，导致海洋生物的灭顶之灾。在当时的海水中找到海洋环境巨变的直接证据，成为近几年地质学界研究的热点问题。

 

 

图1. A:二叠纪-三叠纪过渡时期眉山(华南)的剖面古地理位置；B,南方二叠纪晚期古地理,及中国梅山剖面(红星)位置示意图

 

 

图2  华南梅山剖面二叠-三叠系界线的岩石地层学和锌同位素、锌浓度和碳同位素变化

碳酸盐岩是典型的海洋沉积物，其中的Zn2+同位素含量对海水的环境变化非常敏感，可以指示当时的海洋环境。我校刘盛遨教授及其合作者精确测定了浙江长兴金钉子剖面碳酸盐岩中的Zn同位素含量和高精度天文年代。研究发现，在二叠纪末生物灭绝前3.5万年，海水中Zn含量就已急剧升高（图1），说明此时的海洋输入了大量来自火山灰、火山热液的Zn。

 

 

图3 Zn同位素变化图

    研究结果表明，西伯利亚大火成岩省岩浆快速喷发在生物灭绝前约3.5万年，短时间内大规模火山作用使大量的火山喷发物进入海洋，导致海洋环境发生巨变，引发了第4次地球生命大灭绝。

 

 

上述成果发表在国际著名学术刊物《Geology》上：Liu, S.-A., Wu, H., Shen, S. Z., Jiang, G., Zhang, S., Lv, Y., Zhang, H., Li, S., 2017. Zinc isotope evidence for intensive magmatism immediately before the end-Permian mass extinction. Geology, 45 (4), 343–346.

来源: 中国地质大学（北京）科学研究院