二叠系生物大灭绝原因和近年研究讲解
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
西伯利亚暗色岩火山爆发是地质史上已知最大规模 的火山爆发之一，熔岩面积超过200万平方公里。西 伯利亚暗色岩火山爆发原本被认为持续约数百万年， 但近年的研究认为西伯利亚暗色岩形成于2亿5120 万年前（误差值为30万年），接近二叠纪末期。
峨嵋山暗色岩与西伯利亚暗色岩火山爆发，可能制造大量 灰尘与酸性微粒，遮蔽照射到地表的阳光，妨碍陆地与海 洋透光带的生物进行光合作用，进而遭成食物链的崩溃。 大气层中的酸性微粒，最后形成酸雨降落到地表。酸雨对 陆地植物、可制造碳酸钙硬壳的软体动物与浮游生物造成 伤害。火山爆发也释放大量二氧化碳，形成全球暖化。大 气层中的灰尘与酸性物质降落到地表之后，过量的二氧化 碳持续形成温室效应。
腕足动物与珊瑚有严重的大量灭亡。所有的恐头兽类灭亡， 仅有一属继续存活。在有孔虫门中，体型大型的纺锤虫目 （Fusulinida）也仅有费伯克蜓科（Verbeekinidae）继 续存活。
三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类 群动物和许多爬行类群也灭绝了。
受到此次灭绝事件影响最严重的生物群，是具有碳酸钙外 壳的海洋无脊椎动物，尤其是吸收环境中二氧化碳以制造 外壳的物种。
若灭绝事件由陨石撞击引发，可以解释在灭 绝后，生物没有快速的适应演化。
猜想2：火山爆发
接近二叠纪/三叠纪交界时的全球地图。西伯利亚暗 色岩火山爆发位于北方浅海的东岸。峨嵋山暗色岩 火山爆发时间较早，位置在东方大型独立岛屿。
在二叠纪的最后一期，发生两个大规模火山爆发： 西伯利亚暗色岩、峨嵋山暗色岩。
然后造成海洋大量释放二氧化碳、以及全球的碳循环系统 经历长时间的重整。
造成海洋缺氧，进一步加剧生物灭绝
其他证据：在格陵兰东部的一个二叠纪末期海相 沉积层，指出当时有明显、快速的海洋缺氧现象。 而数个二叠纪末沉积层的铀/钍比例，也指出在这 次灭绝事件发生时，海洋有严重的缺氧现象。
缺氧事件可能导致海洋生物的大量死亡，只有栖 息于海底泥层、可以进行缺氧呼吸的细菌不受影 响。另有证据显示，这次海洋缺氧事件，造成海 床大量释放硫化氢。
猜想4：海洋缺氧
二叠纪末期到三叠纪早期的陆地，多为热带地区。 热带的大型河流会将沉积层中有有机碳带入海洋， 尤其是低纬度的邻近海盆。
大量有机碳的迅速（以相对而言）释放与沉降，可 能会引发间歇性的高氧/缺氧事件。
西伯利亚暗色岩火山爆发产生的熔岩面积，是以往认定的 两倍以上，新发现的熔岩地区，在二叠纪末时几乎是浅海。 极有可能这些浅海地区蕴含甲烷水合物，而火山爆发产生 的熔岩流入海床后，促使甲烷水合物的汽化。
海洋缺氧事件的原因，可能是长时间的全球暖化， 降低赤道区与极区之间的温度梯度，进而造成温 盐环流系统的缓慢，甚至停止。温盐环流系统的 缓慢或停止，可能使得海洋中的含氧量减少。
猜想5：盘古大陆的形成与海平面改变
当原本沉浸的海床露出海平面时，会造成海退。 海平面的下降会使浅海的生存区域减少，破坏当 地的生态系统。浅海的可栖息地，富含食物炼下 层的生物，这些生物的减少，使赖其以维生的生 物竞争食物更激烈。海退与灭绝事件之间似乎有 部份关联，但另有证据认为两者间没有关系，而 海退会形成新的栖息地。海平面的变化，同时也 导致海底沉积物的变化，并影响海水温度与盐度， 进一步造成海生生物的多样性衰退。
原Baidu Nhomakorabea猜想
关于二叠纪-三叠纪灭绝事件的发生过程，已有多种 假设，包含剧烈与缓慢的过程
剧烈过程理论的成因，包含大型或多颗陨石造成的 撞击事件、连续性火山爆发、或是海床急骤释放出 大量甲烷水合物。
缓慢过程理论的成因，包含海平面改变、缺氧、以 及逐渐增加的干旱气候。
猜想1：天外来客
撞击事件可能是造成生物灭绝的重要原因之一。因此， 科学家们尽力寻找那个时代的大型陨石坑与撞击证据。 已经发现数个可能与二叠纪末灭绝事件有关的陨石坑， 包含：澳洲西北外海的贝德奥高地、南极洲东部的威 尔克斯地陨石坑。但没有可信服的证据，可证明这两 个地形是由撞击产生。
猜想3：温室效应
温室效应该是生物灭绝过程中必然的一个过程。而 诱发温室效应的原因可能是之前猜想的火山爆发， 或者是陨星坠落；也可能是海床急骤释放出大量甲 烷水合物；
还可能是动物自身排放甲烷气体（放屁）造成的。
盆地排气通道演化和CO2及卤代烃气体释放到大气中简图( Svensen et al． 2009)
与其他火山相比，西伯利亚暗色岩更为危险。洪流玄武岩 会产生大量的流动性熔岩，只会喷发少量的蒸气、碎屑进
入大气层。但是，西伯利亚暗色岩火山爆发的喷出物质， 似乎有20%是火山碎屑，这些火山灰与火山砾进入大气层 后，会造成短时期的气候寒冷。带有玄武岩的熔岩侵入碳
酸盐岩、或带有大型煤层的地区，会产生大量的二氧化碳， 会在大气层的灰尘降落到地表后，造成全球暖化。
这次灭绝事件的影响
这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰 败并消失，让位于新生物种类， 生态系统也获得了 一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化 铺平了道路。
这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里 程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下 降幅度都不及其1/6， 也没有使生物演化进程产生 如此重大的转折。
二叠纪末生物大灭绝原因的猜想 和近年来的研究成果
地质1106班 226宿舍
生物大灭绝简介
二叠纪生物大灭绝即第三次生物大灭绝。 The third mass extinction 第三次生物大灭绝发生于距今2.5亿年前的二叠纪末
期，95%的海洋生物以及75%的陆地生物都在“短 期”内忽然神秘消失，大量的生物“蒸发”殆尽， 整个海洋、陆地都陷入死寂的状态。
由地质学家Michael Stanton在2002年提出的，他主张墨 西哥湾是形成于二叠纪末期的一次撞击事件，而该撞击事 件也造成了二叠纪-三叠纪灭绝事件。
如果二叠纪末灭绝事件的主因是由于撞击， 很有可能陨石坑已经消失于地表。地球表面 有70%是海洋，所以陨石或彗星撞击海洋的 机率，是撞击陆地的两倍以上。但是，地球 的海洋地壳会因聚合与隐没作用而消失于地 表，所以目前无法找到距今2亿年以上的海洋 地壳。如果当时有非常大型的撞击事件，撞 击会使该处地壳破裂、变薄，造成大量的熔 岩。
峨嵋山暗色岩与西伯利亚暗色岩火山爆发，可能制造大量 灰尘与酸性微粒，遮蔽照射到地表的阳光，妨碍陆地与海 洋透光带的生物进行光合作用，进而遭成食物链的崩溃。 大气层中的酸性微粒，最后形成酸雨降落到地表。酸雨对 陆地植物、可制造碳酸钙硬壳的软体动物与浮游生物造成 伤害。火山爆发也释放大量二氧化碳，形成全球暖化。大 气层中的灰尘与酸性物质降落到地表之后，过量的二氧化 碳持续形成温室效应。
腕足动物与珊瑚有严重的大量灭亡。所有的恐头兽类灭亡， 仅有一属继续存活。在有孔虫门中，体型大型的纺锤虫目 （Fusulinida）也仅有费伯克蜓科（Verbeekinidae）继 续存活。
三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类 群动物和许多爬行类群也灭绝了。
受到此次灭绝事件影响最严重的生物群，是具有碳酸钙外 壳的海洋无脊椎动物，尤其是吸收环境中二氧化碳以制造 外壳的物种。
若灭绝事件由陨石撞击引发，可以解释在灭 绝后，生物没有快速的适应演化。
猜想2：火山爆发
接近二叠纪/三叠纪交界时的全球地图。西伯利亚暗 色岩火山爆发位于北方浅海的东岸。峨嵋山暗色岩 火山爆发时间较早，位置在东方大型独立岛屿。
在二叠纪的最后一期，发生两个大规模火山爆发： 西伯利亚暗色岩、峨嵋山暗色岩。
然后造成海洋大量释放二氧化碳、以及全球的碳循环系统 经历长时间的重整。
造成海洋缺氧，进一步加剧生物灭绝
其他证据：在格陵兰东部的一个二叠纪末期海相 沉积层，指出当时有明显、快速的海洋缺氧现象。 而数个二叠纪末沉积层的铀/钍比例，也指出在这 次灭绝事件发生时，海洋有严重的缺氧现象。
缺氧事件可能导致海洋生物的大量死亡，只有栖 息于海底泥层、可以进行缺氧呼吸的细菌不受影 响。另有证据显示，这次海洋缺氧事件，造成海 床大量释放硫化氢。
猜想4：海洋缺氧
二叠纪末期到三叠纪早期的陆地，多为热带地区。 热带的大型河流会将沉积层中有有机碳带入海洋， 尤其是低纬度的邻近海盆。
大量有机碳的迅速（以相对而言）释放与沉降，可 能会引发间歇性的高氧/缺氧事件。
西伯利亚暗色岩火山爆发产生的熔岩面积，是以往认定的 两倍以上，新发现的熔岩地区，在二叠纪末时几乎是浅海。 极有可能这些浅海地区蕴含甲烷水合物，而火山爆发产生 的熔岩流入海床后，促使甲烷水合物的汽化。
海洋缺氧事件的原因，可能是长时间的全球暖化， 降低赤道区与极区之间的温度梯度，进而造成温 盐环流系统的缓慢，甚至停止。温盐环流系统的 缓慢或停止，可能使得海洋中的含氧量减少。
猜想5：盘古大陆的形成与海平面改变
当原本沉浸的海床露出海平面时，会造成海退。 海平面的下降会使浅海的生存区域减少，破坏当 地的生态系统。浅海的可栖息地，富含食物炼下 层的生物，这些生物的减少，使赖其以维生的生 物竞争食物更激烈。海退与灭绝事件之间似乎有 部份关联，但另有证据认为两者间没有关系，而 海退会形成新的栖息地。海平面的变化，同时也 导致海底沉积物的变化，并影响海水温度与盐度， 进一步造成海生生物的多样性衰退。
原Baidu Nhomakorabea猜想
关于二叠纪-三叠纪灭绝事件的发生过程，已有多种 假设，包含剧烈与缓慢的过程
剧烈过程理论的成因，包含大型或多颗陨石造成的 撞击事件、连续性火山爆发、或是海床急骤释放出 大量甲烷水合物。
缓慢过程理论的成因，包含海平面改变、缺氧、以 及逐渐增加的干旱气候。
猜想1：天外来客
撞击事件可能是造成生物灭绝的重要原因之一。因此， 科学家们尽力寻找那个时代的大型陨石坑与撞击证据。 已经发现数个可能与二叠纪末灭绝事件有关的陨石坑， 包含：澳洲西北外海的贝德奥高地、南极洲东部的威 尔克斯地陨石坑。但没有可信服的证据，可证明这两 个地形是由撞击产生。
猜想3：温室效应
温室效应该是生物灭绝过程中必然的一个过程。而 诱发温室效应的原因可能是之前猜想的火山爆发， 或者是陨星坠落；也可能是海床急骤释放出大量甲 烷水合物；
还可能是动物自身排放甲烷气体（放屁）造成的。
盆地排气通道演化和CO2及卤代烃气体释放到大气中简图( Svensen et al． 2009)
与其他火山相比，西伯利亚暗色岩更为危险。洪流玄武岩 会产生大量的流动性熔岩，只会喷发少量的蒸气、碎屑进
入大气层。但是，西伯利亚暗色岩火山爆发的喷出物质， 似乎有20%是火山碎屑，这些火山灰与火山砾进入大气层 后，会造成短时期的气候寒冷。带有玄武岩的熔岩侵入碳
酸盐岩、或带有大型煤层的地区，会产生大量的二氧化碳， 会在大气层的灰尘降落到地表后，造成全球暖化。
这次灭绝事件的影响
这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰 败并消失，让位于新生物种类， 生态系统也获得了 一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化 铺平了道路。
这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里 程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下 降幅度都不及其1/6， 也没有使生物演化进程产生 如此重大的转折。
二叠纪末生物大灭绝原因的猜想 和近年来的研究成果
地质1106班 226宿舍
生物大灭绝简介
二叠纪生物大灭绝即第三次生物大灭绝。 The third mass extinction 第三次生物大灭绝发生于距今2.5亿年前的二叠纪末
期，95%的海洋生物以及75%的陆地生物都在“短 期”内忽然神秘消失，大量的生物“蒸发”殆尽， 整个海洋、陆地都陷入死寂的状态。
由地质学家Michael Stanton在2002年提出的，他主张墨 西哥湾是形成于二叠纪末期的一次撞击事件，而该撞击事 件也造成了二叠纪-三叠纪灭绝事件。
如果二叠纪末灭绝事件的主因是由于撞击， 很有可能陨石坑已经消失于地表。地球表面 有70%是海洋，所以陨石或彗星撞击海洋的 机率，是撞击陆地的两倍以上。但是，地球 的海洋地壳会因聚合与隐没作用而消失于地 表，所以目前无法找到距今2亿年以上的海洋 地壳。如果当时有非常大型的撞击事件，撞 击会使该处地壳破裂、变薄，造成大量的熔 岩。