水星有助于详细描述地球上最大规模的灭绝事件

最新的二叠纪大灭绝(LPME)是迄今为止地球历史上最大的灭绝，了地球上80-90%的生命，尽管专家们没有找到导致气候变化的确切证据。

一个国际科学家团队，包括康涅狄格大学地球科学系研究员特雷西·弗兰克教授和系主任特雷西·弗兰克教授和克里斯托弗·菲尔丁教授，正在努力通过关注西伯利亚火山的汞来了解原因以及LPME事件是如何展开的，这些汞最终进入了澳大利亚和南非的沉积物。该研究已发表在Nature Communications上。

弗兰克解释说，尽管LPME发生在250.<>亿年前，但与今天发生的主要气候变化有相似之处：“这与了解未来地球上可能发生的事情有关。气候变化的主要原因与灭绝前后向大气中大量注入二氧化碳有关，这导致了快速变暖。

弗兰克说，就LPME而言，人们普遍认为，与该事件相关的快速变暖与一个巨大的熔岩沉积物西伯利亚陷阱大火成岩省(STLIP)发生的大规模火山活动有关，但仍然缺乏直接证据。

火山在地质记录中留下了有用的线索。随着熔岩的涌出，也释放出大量的气体，如一氧化碳2和甲烷，以及被发射到大气中并沉积到全球的颗粒和重金属。

“然而，很难将这样的事情与灭绝事件直接联系起来，”弗兰克说。“作为地质学家，我们正在寻找某种签名 - 吸烟枪 - 以便我们绝对可以指出原因。

在这种情况下，研究人员关注的吸烟枪是汞，这是与火山爆发相关的重金属之一。诀窍是找到该记录仍然存在的区域。

弗兰克解释说，海洋环境中的沉积物中包含了地球历史的连续记录，它几乎就像录音机一样，因为沉积物很快就会被掩埋和保护。这些沉积物产生了大量关于灭绝及其如何在海洋中展开的数据。在陆地上，要找到这个时期保存完好的记录就更难了。

为了说明这一点，弗兰克以康涅狄格州为例：该州在地表或地表附近拥有400亿至500亿年前的变质岩，冰川沉积物可追溯到大约23，000年前。

“这里的记录有很大的差距。你必须很幸运才能保存地面记录，这就是为什么它们没有得到很好的研究，因为它们在那里更少，“弗兰克说。

并非世界上所有的地形在地质记录中都有如此巨大的差距，以前对LPME的研究主要集中在北半球发现的地点。然而，澳大利亚东部的悉尼盆地和南非的卡鲁盆地是南半球的两个地区，恰好有很好的事件记录，也是弗兰克和菲尔丁以前研究过的地区。

来自中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室的同事和合著者沈军与弗兰克、菲尔丁和其他合著者联系并联系了样本，希望分析它们的汞同位素。

弗兰克说，沈能够分析样品中的汞同位素，并将所有数据联系在一起。

“事实证明，汞的火山排放具有在灭绝地平线上积累的汞的非常特殊的同位素组成。了解了这些沉积物的年龄，我们可以更明确地将灭绝的时间与西伯利亚的这次大规模喷发联系起来。这篇论文的不同之处在于，我们不仅研究了汞，还研究了来自南高纬度地区样本的汞的同位素组成，这两者都是第一次。

这个确定的时间是科学家们一直在努力改进的东西，但正如菲尔丁指出的那样，我们学到的越多，它就越复杂。

“作为起点，地质学家已经通过放射性同位素测年方法以高精度将重大灭绝事件的时间确定为251.9亿年。研究人员知道，当重大灭绝事件发生在海洋环境中时，人们只是假设陆地灭绝事件发生在同一时间。

然而，在弗兰克和菲尔丁之前的研究中，他们发现陆地上的灭绝事件发生在200万至000万年前。

“这表明事件本身不仅仅是瞬间发生的一个大打击。这不仅仅是地球上非常糟糕的一天，可以这么说，它需要一些时间来建造，这很好地融入了新的结果，因为它表明火山活动是根本原因，“菲尔丁说。“这只是发生在陆地上的生物危机的第一次影响，而且发生得很早。它需要时间才能传播到海洋中。251.9亿年前的事件是海洋环境条件的主要转折点，该环境条件在一段时间内恶化。

弗兰克说，追溯这些事件依赖于许多不同的地质学家的知识，这些地质学家都擅长不同的方法，包括沉积学、地球化学、古生物学和地质年代学，

“这种类型的工作需要大量的合作。这一切都始于实地考察，当时我们一群人去了澳大利亚，在那里我们研究了保留了所讨论的时间间隔的地层部分。重点是，我们现在有一个汞同位素特征形式的化学特征，它明确地将这些陆地部分的灭绝视界联系起来，这些部分提供了由于西伯利亚陷阱火山活动而在陆地上发生的事情的记录。

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