史诗级火山爆发群导致地球大规模物种灭绝

现在，史诗级火山爆发的巨大区域被认为是地球“五大” mass extinctions 中的四个的罪魁祸首

**灾难的阶段** 杀手开始在地球内部深处，在炙热的核幔边界形成。过热的地幔物质和埋藏在地表的 crust 残余物流入 500 英里宽的上升羽流。经过数百万年，羽流到达地表附近，到达一个叫做岩石圈（棕色和灰色）的层。

熔化的羽流和岩石圈块产生岩浆，岩浆从数百个裂缝中喷出。它以英里高的喷泉形式爆发，喷泉供给绵延数百英里的熔岩流。

火山爆发产生的酸雾漂移数千英里，灼烧生物并遮挡阳光。烘烤过的沉积物向空气中释放出大量的改变气候的二氧化碳和二氧化硫气体。热量产生剧烈的空气湍流，可能助长一场火热的飓风，一场“超级飓风”。

二氧化硫到达平流层，风流将其传播到全球。这种化学物质将阳光反射回太空，使地球暂时降温。然后，它以硫酸雨的形式倾泻而下，硫酸雨可能像电池酸液一样具有腐蚀性。

火山爆发产生的二氧化碳在大气中积聚，导致强大的全球变暖，这种变暖持续数千年。这种气体也会溶解在海水中，导致海洋酸化。变暖的海洋变成了缺氧的死亡区。火山爆发产生的卤代烃会破坏臭氧层，使陆地生物暴露于有害的紫外线辐射之下。这种组合对于大多数陆地和海洋生物来说是致命的，灾难性灭绝是最终结果。

我们星球历史上最大规模的灭绝事件，在不同的时期，被归咎于小行星、释放气体的微生物或火山爆发。“五大” mass die-offs 摧毁了地球上大部分动植物，包括 6600 万年前的恐龙。新的证据强烈表明，灾难性的火山爆发才是真正的罪魁祸首。高度精确的岩石年代测定将这些火山爆发与四大灭绝事件的同一时期联系起来，并将爆炸与大气中的致命变化联系起来，正如这里的插图所示。

例如，在 2.519 亿年前，生命在二叠纪灭绝中崩溃。超过 95% 的海洋物种和 70% 的陆地物种消失了。大约在这个时期，在被称为西伯利亚 Traps 的地区发生了大量的火山活动。为了查看地质活动是否在灭绝之前开始，并且可能是罪魁祸首，来自麻省理工学院的年代地质学家 Seth Burgess 和 Samuel Bowring 及其同事前往西伯利亚以确定时间。

科学家们从喷发的岩石中收集了微小的锆石和钙钛矿晶体。当晶体形成时，它们含有铀，铀在晶体在地球表面冷却后以稳定的速率转化为铅；铀铅比揭示了喷发发生的时间。该团队在 2015 年 8 月的《Science Advances》杂志上报告说，大多数喷发的岩石在灭绝达到顶峰前仅 30 万年开始到达地球表面。地球化学家还在此时发现大气中爆发了大量的二氧化碳——这是火山爆发的另一个致命后果——这种模式在泥盆纪、三叠纪和白垩纪末期的灭绝事件中重复出现。

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这些不是日常的火山爆发。这些爆发来自巨大的区域，有时跨越数千英里，布满了火山喷口。地质学家称这些区域为“大型火成岩省”（LIPs）。今天，它们的残余物在亚洲和其他地方的偏远地区形成了大片硬化的熔岩。大型火成岩省的火山爆发是壮观的：岩浆以英里高的白炽喷泉形式喷入空中，炽热的黄色熔岩形成长河，灼热的硫磺雾霾漂移数英里。但使灭绝真正“大规模”的不是熔岩或火山灰；而是二氧化硫和二氧化碳气体驱动了致命的死亡螺旋。

一些新的日期促使加州大学伯克利分校的地球物理学家 Mark Richards 和地质学家 Walter Alvarez（他帮助提出了小行星撞击导致恐龙灭绝的理论）完善了这个想法。在 2015 年 4 月发表在《GSA Bulletin》上的一篇论文中，他们的团队认为，小行星撞击地球的能量加速了白垩纪时代最剧烈的火山爆发。因此，与火山相结合，撞击理论不像恐龙那样，而是延续了下来。