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科学网【www.041.net】—美研究显示大规模岩浆喷发

来源:http://www.yamatoshokai.com 作者:www.041.net 时间:2020-04-16 14:40

美研究显示大规模岩浆喷发或是生命大灭绝原因

  浙江在线1月22日讯 给地球面貌带来重大影响的超级火山,其成因却与水有关。

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  著名期刊《自然通讯》日前刊发浙江大学地球科学学院夏群科教授团队的一项研究,全面地界定与分析了超级火山形成的原因与机制,其中关键就是研究人员掌握了高质量的、可信的岩浆水含量的数据。

全球已知的大火成岩省”分布情况

  人类对地球内部的秘密由此又多了一份认知。夏群科表示,超级火山不仅是引发地球巨变的“恶魔”,它也为人类带来了丰富的矿产资源。大火成岩省是超级火山喷发的遗迹,它包括喷出的大规模溢流玄武岩和岩浆供体大型放射状岩墙群。它们在很大程度上与来自深部的地幔柱活动有关, 是地幔柱岩浆活动的直接产物。都是矿产资源丰富之地,著名的攀枝花铁矿,就位于峨眉山大火成岩省区域。“对于大火成岩省形成机制的研究,将帮助人类更好地去发现新的矿产资源。”

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 超级火山成因四大因素,其中水最难捉摸

北京时间8月1日消息,有一种观点认为,恐龙灭亡的命运或许早在地球上生命诞生之前便已经注定。而这一神秘的“定时炸弹”就潜伏在我们的脚下。

  超级火山是最为暴烈的地球运动,在超级火山面前,我们熟知的西西里岛火山、夏威夷火山和菲律宾火山等可谓是小巫见大巫,只可称作“小火山”。小火山的喷发量每次在一立方公里左右,而超级火山一次喷发至少一千立方公里,规模相当于1000座小火山同时喷发,并且可持续100万年以上。

www.041.net,这一备受争议的理论提出,地质历史上出现的许多大灭绝似乎都和规模巨大的岩浆喷发活动同时出现。而这一理论就指出,这种大规模的岩浆喷发活动源自地表2800公里之下的两处巨型地幔岩浆房。这种岩浆房在地球形成之后不久便已出现,即大约45亿年前。如果这一假说不谬,那么大量的岩浆不定期地冲破地面,通过裂隙涌出地表,形成巨型的岩浆海洋,释放出大量的有毒气体,导致全球生物大灭绝的说法或许就是可能发生的。

  如今的地球,分布着历次超级火山喷发的遗迹——大火成岩省。通过对大火成岩省地质年代的调查,人们发现,地球历史上的生物大灭绝,与大火成岩省的形成年代有着精确的对应关系,每次超级火山爆发,会引发30—40%的物种从地球上消失。让人类不安的是,“恶魔”的爆发是有规律进行的,大约每隔1000—2000万年,“恶魔”就要爆发一次。

对于地质历史上出现的多次大规模绝灭事件的原因,学界一直众说纷纭。其中一次最著名的灭绝事件中导致了恐龙的消亡。一种较为主流的观点认为,大约6500万年前一颗小行星撞击了地球,导致了这场浩劫。但是鲜有人知的是还有另一种观点,他们认为当时是大量的岩浆通过裂隙喷出地表,从而抹去了地球上无数的生命。根据推算,当时形成的岩浆汪洋面积至少达到10万平方公里,从而形成了一种特殊的地质学区域,称为“大火成岩省”,如印度的德干玄武岩,这一大片熔岩区的形成时间恰好就和恐龙灭绝的时间相符。安德鲁:科尔(Andrew Kerr)来自英国卡迪夫大学,他说:“在大灭绝和大火成岩省之间似乎存在着某种有趣的联系。”

  若要预测超级火山,首先要摸清超级火山的形成机制:短时间内,巨量的岩浆是怎么产生的呢?目前,科学界公认影响岩浆的产生取决于四大因素:温度、压力、岩石成分和水。前三种因素,科学界已有可靠的办法来测定。唯独水的因素最难捉摸,之前的方法,操作难度大、误差大。

现在波士顿大学的马修:杰克森(Matthew Jackson)和他的同事们宣称他们已经找到证据来证明大火成岩省正是由45亿年前形成的地幔岩浆房引发的。

  “许多科学家都提出水对岩浆的形成至关重要,如果我们没法测定水的含量,就没法进一步评估和模拟水的影响。”夏群科说。

自形成之后,地幔的巨大部分已经由于地球的板块运动而发生了改变。但在去年,杰克森的小组在一块采自6200万年前北大西洋大火成岩省的玄武岩中发现了氦的同位素,以及铪,和铅。这些元素的成分比例符合早起地球地幔的化学组成。

  岩浆中水的秘密,藏在石头里

现在,他们已经在其他LIP岩石中找到了相似的铅同位素组合成分,并进而推断这些大火成岩省之间拥有一个共同的古老起源。根据分析,地幔富含放射性元素,它们在衰变时会释放出热量,这样就会加热地幔物质,久而久之就会在地幔层中形成巨大的“大火成岩省”。

  安静的实验室里,博士后刘佳用镊子取出一片薄薄的玄武岩切片,放进红外光谱仪中。这片样品,是大约2.5亿年前一次巨量岩浆喷发之后的产物,深灰色的切面上,分布着一些边缘模糊的白色小点。正是这些不起眼的小点,藏着超级火山的成因“密码”。

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