中國核技術網訊：中國科學技術大學地球和空間科學學院和中國科學院殼幔物質與環境重點實驗室肖益林教授團隊和沈延安教授團隊在二疊紀末生命大滅絕事件的過程和機制研究方面取得重要進展，首次系統測定了全球二疊-三疊界線的“金釘子”剖面——中國浙江煤山剖面的鋰(Li)同位素組成，并通過動態模型計算，重建了這一重大地質歷史時期海水的Li同位素組成及其變化趨勢。研究結果顯示，迅速增強的大陸風化作用導致海水組成的變化是二疊紀末生命大滅絕事件的重要環境因素。相關研究成果在線發表在2018年3月26日出版的國際權威綜合學術期刊《美國科學院院報》(PNAS)上。

距今約2.52億年的二疊/三疊紀之交發生了地質歷史時期最為嚴重的全球生物集群滅絕事件，這一事件在很短時間內造成了超過80%的海洋生物和70%的陸地生物的滅絕。長期以來，對于造成這次生命大滅絕的原因一直存在巨大爭議，科學家曾提出“天體撞擊”、“大規模火山噴發”、“海底可燃冰的快速分解”、“海水缺氧”等多種假說和解釋，但具體的驅動機制和環境因素目前學界尚未形成統一的認識。

該研究表明，在滅絕事件發生前夕，海水的Li同位素組成發生了顯著的降低(圖1)，這一特征一直持續到了早三疊世初，指示了當時快速增強的全球性的大陸風化作用。同時，海水的Li同位素變化時段與地質歷史時期最大規模的火山作用——西伯利亞大火成巖省的噴發時間高度吻合，表明這一時期全球性風化作用的突變很可能源自于西伯利亞火山的大規模爆發。研究者們認為，巨量的基性溢流玄武巖噴發至地表、火山噴發造成的溫室氣體濃度急劇升高、全球性的酸雨氣候等為全球性陸地風化作用增強提供了必要的條件。

二疊-三疊紀交界時期海水Li同位素變化

研究指出，迅速增強的大陸風化作用能夠將地表巨量的離子和營養鹽輸送至海洋，從而引發海水的富營養化和海洋酸化，進而導致海水缺氧、透光帶降低等危及當時海洋中生命生存的環境系統，這一效應積累到海洋生命所能承受的閾值后，最終引發海洋生態系統的崩潰并造成二疊紀末生命在短時間內大量滅絕(圖2)。在這一地球表層系統的轉化過程中，作為聯系海洋和陸地生態系統的“紐帶”，大陸風化的增強在二疊紀生命大滅絕事件中很可能起到了非常關鍵的作用。

(中國核技術網 責任編輯：楊洋)