地質學家的工作猶如今日偵查犯罪的偵探，最新的研究資料讓科學家們有足夠的證據偵破地球歷史上最大的滅絕災難—二疊紀末大滅絕事件（Permian-Triassic extinction event)。

 

來自中國和俄羅斯之巖石分析證明造成大滅絕的罪魁禍首是一系列大規模的火山噴發，2億5200萬年前發生在俄羅斯西伯利火山爆發是地質史上已知最大規模的火山爆發之一，留下厚重的暗色巖，而中國科學院也發現四川省的眉山暗色巖也是同一地質時間之巨大火山爆發所形成的。

 

 

透過沉積巖石周邊詳細量測，一個跨國研究團隊在2013年12月美國地球物理聯合會上發表了此一火山爆發所造成之破壞的計算機仿真，此一影響巨大之火山噴發，在今日留下了西伯利亞暗色巖（Siberrian Traps）的地質紀錄，大噴發歷時不到1萬元年，但留下的地球上最大的火成巖，廣達300萬立方公里體積熔巖所形成的火成巖。約有超過96%的海洋生物和70%的陸地物種在二疊紀末期滅絕，嚴重程度超過因小行星撞擊造成恐龍與當時85%生物滅絕的白堊紀末滅絕事件。在二迭紀末的滅絕事件讓三葉蟲滅亡，許多古生代華麗的海洋生物，如菊石，海百合，鯊魚，硬骨魚類和陸地上的爬蟲類動物也遭受重創。

 

美國麻省理工學院地球化學研究人員塞斯·伯吉斯 (Seth Burgess) 表示: “我們找出了西伯利亞暗色巖形成的時間與大滅絕的發生之前的巖漿活動狀況。”

 

出自美國印第安納州蒙哥馬利郡之古生代石炭紀 Macrocrinus mundulus 海百合

 

過去有許多造成二疊紀末滅絕事件的學說，包含了西伯利亞大規模火山噴發，彗星撞擊，氣候變化和超級大陸 - 盤古大陸的形成。每項推論都需要跟量測古老巖石形成的時間點扯上關系，量測是否精準經常是爭議之所在，因此過去科學家們無法用單一原因解釋此一滅絕事件。塞斯·伯吉斯表示 : “二疊紀末的大滅絕與巨大火成巖之間關系并不是一種新的假說，但生物大滅絕發生之時間點與巖漿活動時間點之間的重迭時段，過去存在著許過多的不確定性。"

 

塞斯·伯吉斯的研究團隊運用，分辨率更高之鈾- 鉛測年技術重新量測這些古老的巖層。該小組從西伯利亞暗色巖和來自中國四川省眉山的暗色巖來進行測試。中國四川眉山是二疊紀末大滅絕的保存最完好的地質記錄區域，塞斯·伯吉斯的研究團隊將來自兩個不同地區的巖石在同一個實驗室進行分析，使用相同的儀器，相同的化學試劑，以及相同的實驗室技術進行，以期減少巖石年代估算時的誤差。

 

 

塞斯·伯吉斯的研究團隊在中國四川眉山所測得的時間，為251.941百萬年前，正負37,000年誤差值，而西伯利亞暗色巖所測得之時間為252.28百萬年前，正負11,000年誤差值，由中國眉山新量測出的數據顯示，大滅絕事件的持續時間縮短至60,000年，正負4萬年誤差值。新量測出的時間，正好符合不久前從中科院南京地質古生物研究所沈樹忠研究員在廣西來賓蓬萊灘二迭紀的量測結果。

 

 

依據在廣西來賓蓬萊灘豐富的化石和巖石的證據，滅絕只持續了數千年，原本生存在二疊紀的物種就在蓬萊層滅絕消失。沈樹忠研究員表示 : “二疊紀末生物大滅絕是突然發生的，在古老巖石保存化學特征表明當地氣溫突然遽增8至10攝氏度，這種極端氣候在地球此一時間其他地方也可以觀察到。"

 

還有其他二疊紀末氣候劇變的證據，全球都發現該時期碳和氧的比例突然變化之證據。研究人員一直認為，從西伯利亞噴發的火山氣體可能已經改變了當時地球的氣候。因為西伯利火山噴發可能將數十億噸的溫室氣體和有毒金屬送進地球大氣層，加拿大地質調查局科學家斯蒂芬 (Stephen Grasby) 提出，在加拿大的埃爾斯米爾島 (Ellesmere Island) 可以找到這些火山灰的湖泊沉積物。

 

火山噴發的大量二氧化碳和甲烷讓地球升溫形成溫室效應，并且火山灰中的二氧化硫在當時地球的北半球形成酸雨，在二疊紀末時，俄羅斯西伯利亞是位在緯度更高的地區，所以火山灰與噴發出的氣體都在北半球盤旋。當時的造成酸雨是強酸性，麻省理工學院博士后研究員班杰明 (Benjamin Black) 表示: “ 酸雨的 pH 值約為 2，幾乎等同于未經稀釋的檸檬汁。 ”

 

 

班杰明所建立的計算機仿真運算中，西伯利火山爆發時，由于大部分地球的陸地結合成一超級大陸-盤古大陸，而名為 Panthalassa 的巨大海洋覆蓋剩余的地表。依據計算機模型的估算，西伯利亞火山噴發一年即可產生240立方公里的熔巖與14.6億噸二氧化硫，足以摧毀當時的北半球。有毒氣體的化學反應破壞了地球的臭氧保護層，該團隊認為這些氣體可導致5-65%％地球臭氧層被破壞，使得太陽紫外線輻射大幅增加，對當時生物造成嚴重的影響。挪威奧斯陸大學地質學家亨里克 (Henrik Svensen) 估計，這段期間西伯利亞火山總共噴發了高達12,000億噸的甲烷和40,000億噸二氧化硫。

 

二疊紀末大滅絕事件的研究，未來仍將持續下去。而人類從汽車與工廠排放出的二氧化碳與二氧化硫，悄悄地在重演兩億五千萬年前的災難，以古鑒今，愛護地球刻不容緩。

 

素材來源：三葉蟲化石愛好者