铱含量异常可能是造成恐龙灭绝的直接原因

铱含量异常可能是造成恐龙灭绝的直接原因

2016-04-15 13:08来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部

恐龙蛋化石在地质历史中（侏罗纪——白垩纪），恐龙曾繁盛一时，成为地球上的“巨无霸”：有地上爬的，水中游的，天上飞的，占领了地球上各种生态环境。大的恐龙有的体长达20－30米，状如超级坦克；有的体高达20多米，相当于6－7层楼高。小的恐龙只有鸵鸟、鸽子那样大。恐龙是食草动物，由于当时地球气候炎热，不存在两极冰盖，到处植物茂盛，为恐龙提供丰富的食物。然而在距今约6500万年（即白垩纪末至第三纪早期），处于鼎盛之中的恐龙王朝，在顷刻之间（相当于漫长的地质历史而言的），遭到灭顶之灾，很快就灭绝了（即到第三纪后就没有恐龙了）。与此同时，许多其它生物种类也遭灭绝。据统计，当时生物的“属”数有2868属，经过浩劫后仅剩下1502属，灭绝率达52％。此次大灭绝称为“K－T”大灭绝（K

代表白垩纪，T代表第三纪）。此后立即出现许多新的生物种类，特别是较为高级的哺乳动物大量出现。这种地质与生物的大突变，给地质“渐变论”和“生物进化”也带来了沉重的打击。

恐龙灭绝或许是地球历史中一个特别重要又非常神秘的章节。引起地质学家、古生物学家以及许多其它科学家的普遍关注。1978年美国加州大学伯克利分校的地质学家沃尔特•阿尔瓦雷斯在意大利罗马与佛罗伦萨之间的古比奥村庄附近的深峡谷中，发现一层带红色的约13毫米厚的粘土层，此层下面是灰白色石灰岩（属白垩纪的），粘土层上面是灰红色土层（属第三纪）。故此粘土层被称为“K－T边界粘土层”。

在地球的地壳中，铱是一种含量极低的元素，但在世界各地约6500万年前形成的白垩纪和第三纪地层交界处薄黏土层中，铱含量却比正常值高出100倍以上。这个交界被标定是造成当时地球上恐龙在内70%物种灭绝的灭绝事件期间所形成的。物理学家路易斯•阿尔瓦雷茨和他的地质学家儿子沃尔特•阿尔瓦雷茨等人首次将这异常现象与撞击事件造成生物灭绝相连结，这是因为在陨石中可发现含量远超过地壳的铱。这项理论随后被其他证据所验证，其中包含发现了被认为造成恐龙灭绝的撞击坑，也就是今日所知在墨西哥犹加敦半岛的希克苏鲁伯陨石坑。

我国广东省的南雄盆地。那里是研究恐龙灭绝的最佳地点。因为这里各个时期地层保存得比较好，K-T交界地层也可以确定，地层中保存的恐龙蛋化石很多，很多都

是整窝的恐龙蛋，并且，恐龙化石越过了K-T交界地层，也就是说这里的恐龙一直生活到古近纪最早期。

南雄盆地目前发现有12种恐龙蛋，其中有4种恐龙蛋数量很多。根据研究，在8000万年前到7000万年前这段地层发现的这4种类型的恐龙蛋中，每种蛋的蛋壳平均厚度没有多大变化、比较正常，但在上部地层即从K-T界线层往下150米这段地层中，这4种恐龙蛋的蛋壳的厚度有薄有厚，而且大量蛋壳都显示出病理组织结构特征，很不正常，再一检测，里面的微量元素呈现异常。其中一个重要的异常就是蛋壳中有铱，而且不仅仅是某一个时期的恐龙蛋的铱异常，在6700万年前至6500万年前期间至少有6层位恐龙蛋壳都有铱异常。

从白垩纪(K)晚期到古近纪(T)最早期，在我国华南地区曾发生过两次与“铱”相关的大的环境变化事件，第一次环境变化事件发生在K-T交界前200万年，这次环境变化虽然造成了恐龙蛋壳发生病变，但是它们所代表的恐龙的多样性并没有发生明显变化；第二次环境变化事件规模较大，正好发生在K-T交界及其附近，即恐龙在6500万年前左右开始灭绝，持续至古近纪最早期，这一过程大约经历了20万至30万年。直接原因就是地球化学环境和气候严重恶化，影响恐龙繁殖，致使恐龙无法正常繁殖后代而逐渐灭绝。这是用撞击理论无法解释得通的。

除了铱含量异常外，南雄盆地没有发现小行星撞击的其他直接证据，所以，南雄恐龙蛋的研究为恐龙灭绝和强烈的火山喷发提供了科学的依据。这一研究结果使我们能够把恐龙灭绝与铱异常直接联系起来，建立以K-T交界铱和其他微量元素异常为标志的环境事件与恐龙灭绝的因果关系。

我国还有类似南雄盆地这样的研究恐龙灭绝的地层。所以，采用多学科综合研究这些盆地的K-T界线剖面和其中的恐龙蛋、相关脊椎动物化石的铱以及其他微量元素含量，碳、氧同位素组成以及蛋壳结构特征等，可能是探索恐龙灭绝问题的新途径。这是一个任务和方向，将为揭开恐龙灭绝之谜提供科学证明。