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以高精度硫同位素分析发现 硫酸盐气溶胶是二叠纪末生命大灭绝的重要因素

2022-06-23 17:32:06    出处:科技日报

近日,记者从中国科学技术大学了解到,该校李梦涵博士以高精度硫同位素分析为主要手段,对澳大利亚悉尼盆地的二叠—三叠纪地层进行了系统研究,提出西伯利亚大火成岩省喷发产生的硫酸盐气溶胶在全球范围内的扩散和沉降是陆相二叠纪末生命大灭绝的重要因素这一新观点。相关研究成果日前发表于地球科学综合学术期刊《地球与行星科学通讯》。

距今约2.5亿年的二叠纪末期,地球上发生了最大规模的生命灭绝事件,造成海洋中超过90%以及陆地上超过70%的物种消失。国内外学者的研究大多集中于海洋生物的灭绝及其机制方面,而对陆地生命灭绝的相关研究较少。

传统观点认为,陆地和海洋生物几乎是同时灭绝的,因此它们灭绝的原因和机制是相同的。此外,二叠—三叠纪陆相地层在全球范围内大多保存不完整或者缺少关键层位。因此陆相二叠纪末生命大灭绝的原因和机制一直是地球科学领域具有挑战性的科学问题。

研究人员首先精确地确定了陆相生物在悉尼盆地灭绝的层位,年龄数据表明悉尼盆地陆地生物的灭绝要早于全球海洋生物灭绝事件大约20万—60万年。

在此基础上研究人员对钻孔样品中的黄铁矿开展了高精度硫同位素测试。研究发现,硫同位素在陆相生物灭绝层位发生了巨大的波动变化。具体表现为三个阶段,灭绝前(第Ⅰ阶段)的硫同位素变化范围较小,但在陆地生命灭绝时期(第Ⅱ阶段)硫同位素发生非常显著的降低,灭绝发生以后(第Ⅲ阶段)硫同位素的分布与灭绝前基本一致。

该研究认为,陆地生物灭绝期间硫同位素的显著降低是由于悉尼盆地湖水中的硫酸盐浓度急剧升高导致的,进而提出硫酸盐气溶胶全球扩散、沉降及其导致的地球表层气温间歇性地陡然下降、持续的酸雨以及臭氧层的减薄等环境效应,是悉尼盆地陆相二叠纪末生命灭绝的重要因素这一新观点。(记者吴长锋)

关键词: 高精度硫同位素 硫酸盐气溶胶 二叠纪末生命大灭绝 中国科学技术大学

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