本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
二叠纪-三叠纪界线（2.51亿年前）的特征是地球历史上最伟大的谜团之一：一场破坏性巨大的大规模物种灭绝。这场大规模物种灭绝是地球生命史上最严重的一次切割，据估计，75%至90%的海洋生物群消失了；陆生合弓纲动物在二叠纪生态系统中失去了其主导地位，让位于主龙类（主龙类将统治地球直到白垩纪末期灭绝），针叶树森林被石松类和蕨类植物（或许还有真菌，正如一篇引人入胜的“精巧的变形虫”博客文章中所解释的那样）为主导的景观所取代。
图1. 多洛米蒂山脉的布莱特巴赫峡谷是世界上仅有的五个主要晚二叠纪（2.6亿至2.51亿年前）足迹遗址之一。在冲积平原和河流系统的河道中沉积的砂岩层中发现了合弓纲动物、主龙类和其他爬行动物的足迹，这些河流系统定期淹没以前的半沙漠景观。在全球各地都发现了类似的红棕色沉积物，表明二叠纪的主要特征是恶劣的环境。
这种深刻的环境变化的原因仍然未知，然而，一种假设涉及到大规模火山喷发，这些火山喷发沉积了西伯利亚暗色岩的岩石，西伯利亚暗色岩是地球上公认的最大的火成岩省之一。
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图2. 地球上公认的主要火成岩省（红色区域）和相应的热点（黄色点，点击放大地图）。热点是火成活动增加的固定区域；这些点和熔岩沉积物的空间差异可以用构造板块的缓慢运动来解释。一些火成岩省的放射性年龄与地球历史上主要的大规模物种灭绝事件相关，正如地质记录中识别出的科的数量所显示的那样（数据来自SEPKOSKI）。
大型火成岩省（或“LIPs”）是具有惊人尺寸的火成岩沉积物，有些覆盖数千平方公里，厚度达数百米。每个LIP都与一个热点相连——热点是地幔中热柱物质上升的固定区域。热柱的能量导致地幔和地壳最上层部分的部分熔融，从而为地表喷发提供所需的岩浆量。LIPs的形成显然与大规模物种灭绝一样突然，并且是巨大的事件，在地质学上的短时间内（仅几百万年）向大气中释放出大量的熔岩、火山灰和气体。这些气体和气溶胶会影响地球的气候——这将解释对陆地生态系统的影响——并改变海洋的化学成分——这将解释对海洋生态系统的灾难性影响。
大规模物种灭绝的日期部分也与从LIPs的火山岩中获得的放射性年龄相吻合。
然而，二叠纪-三叠纪灭绝的推测年龄与西伯利亚暗色岩的年龄之间存在一个问题。SAHNEY & BENTON 于 2008 年发表的研究SAHNEY & BENTON表明，二叠纪末期的灭绝不是单一且独特的事件，而是一系列小事件，其年代约为 2.72 亿年前、2.62 亿年前和 2.5 亿年前。在此时间间隔内，幸存物种多样化为新物种的速度也降低了。
西伯利亚暗色岩的形成年代可以很好地追溯到大约 2.5 亿年前，显然火山喷发发生得太晚，无法解释大规模物种灭绝的早期开始。SOBOLEV 等人于 2011 年进行的新研究SOBOLEV et al. 2011现在提出了一种可能的机制，可以解释至少部分这种时间上的差异。
通过研究西伯利亚玄武岩样品和橄榄石矿物颗粒的岩石学成分，研究人员认为岩浆和熔岩的源岩不仅是欧亚板块熔融的大陆地壳，而且还包括来自地幔柱的地幔物质，这些地幔物质被古代海洋地壳污染。大陆地壳和海洋地壳在化学成分上差异很大，并且也显示出不同的物理性质；其中最重要的一个是相对密度。与海洋地壳相比，大陆地壳由密度较低的岩石组成，因此重海洋地壳倾向于沉入地球地幔，在那里它被熔化并循环成新的地幔柱。
形成西伯利亚暗色岩的扬马延热点的受污染地幔柱比纯净的地幔物质更稠密和更重，因此它上升缓慢，并被阻挡在欧亚大陆地壳下方。然而，通过上覆地壳中的裂缝和岩浆管道，二氧化碳、甲烷和其他挥发物等气体在数百年和数千年的时间里缓慢地从地幔柱中释放出来，并改变了地球大气层的成分。
地幔柱最终熔化了地壳底部，引发了火山喷发的主要阶段，从而产生了西伯利亚暗色岩，并结束了二叠纪-三叠纪大规模物种灭绝。
参考文献
COURTILLOT, V.E. (1990): 火山爆发？《大众科学》第263卷：85-92
FRÖBISCH (2008): 二齿兽类（四足动物，兽孔类）的全球分类多样性以及二叠纪-三叠纪界线的陆地岩石记录。 PLoS ONE 3(11)
SAHNEY & BENTON (2008):从有史以来最深刻的大规模物种灭绝中恢复。 Proc. R. Soc. B (2008) 275, 759-765
SOBOLEV, S.V.; SOBOLEV, A.V.; KUZMIN, D.V.; KRIVOLUTSKAYA, N.A.; PETRUNIN, A.G.; ARNDT, N.T.; RADKO, V.A. & VASILIEV, Y.R. (2011): 连接地幔柱、大型火成岩省和环境灾难。 自然杂志第477卷：312-316