地质学家揭示了4.4亿年前火山在物种灭绝中的作用

托国立年代学与地球动力学实验室的科学家将揭示奥陶纪末期岩浆进程与生物大规模灭绝之间的关系。通过放射性同位素测年的帮助,研究人员将“回归”到4亿年前并且欣赏当时的生物状况。这将有助于理解古代火山的爆发如何能导致生物灾难,从而可以导致地球上85%的生物体消失。

年代学与地球动力学实验室的主任,托国立和卡尔顿大学的科学家理查德•恩斯特说:“现代研究表明,在地球历史中环境突然变化的最重要的因素之一是地壳内岩浆的活动,这被称为大型火山喷发省份(КИП)。大规模岩浆和温室气体的排放,不低于100000,而且往往高达一百万立方千米,这就导致气候发生巨大的变化:冰河时代的酸雨、海平面发生变化、全球变暖”。

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经过证实,五次物种大消亡中的四次,其中包括白垩纪晚期(6千6百万年前,物种消亡75%),在二叠纪和三叠纪的交界线(2千5百一十万年前在大型火山喷发阶段西伯利亚物种消亡达到95%)等其他时期,被认为是“物种大规模消亡时期”,这都和大型火山喷发有着明确的时间关系。
在奥陶纪末期(4千4百一十万年前),大规模的物种大灭绝被认为是一个异常现象,因为它是唯一的一次没有和大规模火山喷发有关系的主要物种大灭绝。托国立的地质学家将确定这些灾难性事件中火成岩的作用,以及灾难发生的主要原因。

理查德•恩斯特说:“在项目框架内我们将解决一些问题:首先,开发出一种新的科研方法,这将允许对5千万到4千万年前的岩浆活动进行追踪,例如对苏尔达克和维尔霍扬斯基火山区域进行追踪。正是这一岩浆事件在现代东西伯利亚地区发生,是奥陶纪生物群灭绝的候选原因之一。除此之外,这项研究也将影响着北亚和中亚的大爆发省份,图瓦共和国和盟国的背部省份”。

科学家们将在铀铅法的帮助下研究古代岩石,这对确定数亿甚至是数十亿年前的物体年龄最为可靠。他们还将分析古代盆地沉积形成的原因。因为在盆地中留下了一个“痕迹”—同位素的变化和地球化学的异常情况,他们将带有关于过去气候影响的信息。
为了找出关键时代生态状况的特征,研究人员将对碳平衡的状况进行评估。如果发生了大量的二氧化碳和二氧化硫排放,大气中这些气体浓度的增加将很可能会引起地球温度的变化并且导致氧气含量的降低。反之,这就导致了营养物和食物链的循环中断,这就预示着地球上大量生物物种的灭亡。
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值得补充的是,地质学家的研究出了具有基本的价值外,还具有重要的实际意义。他们将允许评估矿床的潜力,因为它们中有大量的镍,铜,铂等其他元素的形成都是在火山喷发省份。
岩浆活动的高峰导致大量有机体的死亡,最终形成碳氢化合物原料,但是并非所有的与石油相关的复合体都含有油。科学家们打算对这些过程进行识别,这将允许以最低的成本从石油煤炭开采的角度客观评估潜在的石油矿藏区域。

托国立年代学与地球化学实验室是在俄联邦政府的支持下在大型奖励基金框架《产地、成矿、气候效应与大火山成岩省份》框架内创建的。来自托国立、美国、中国、加拿大和美国的科学家都在为这个项目工作。该项目的导师是加拿大的科学家理查德•恩斯特