摘要：近日《美国科学院院刊》发表文章，通过分析火山熔岩的磁性变化，结合地质年代学研究，发现中大西洋岩浆省早期喷发是快速“脉冲式”的。这种快速喷发会释放大量二氧化硫的屏蔽层，导致地球骤降气温，形成“火山冬天”。这让很多生物来不及适应就灭绝了。这项研究揭示了大规模火山喷

【导读】近日《美国科学院院刊》发表文章，通过分析火山熔岩的磁性变化，结合地质年代学研究，发现中大西洋岩浆省早期喷发是快速“脉冲式”的。这种快速喷发会释放大量二氧化硫的屏蔽层，导致地球骤降气温，形成“火山冬天”。这让很多生物来不及适应就灭绝了。这项研究揭示了大规模火山喷发与生物灭绝之间精细的联系。

地球历史上发生过多次生物大灭绝事件，其中最严重的三次分别是二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末。这些大灭绝事件通常与大规模火山活动（即大陆溢流玄武岩喷发）有关。

三叠纪末的生物大灭绝为恐龙的崛起铺平了道路，也深刻地影响了现代地球生态系统的形成。长期以来，科学家们认为中大西洋岩浆省（Central Atlantic Magmatic Province，简称CAMP）的火山喷发是三叠纪末大灭绝的罪魁祸首。但是，火山喷发究竟是如何导致生物灭绝的呢？是岩浆的直接焚烧？还是火山灰遮天蔽日？最新的研究为我们揭示了一个更精细、更复杂的答案。

科学家们通过古地磁分析（Paleomagnetic analysis）技术，结合了已有的天文年代学、铀-铅年代学以及生物地层学信息，分析了中大西洋岩浆省熔岩中的磁性变化，发现中大西洋岩浆省的早期喷发并非连续不断，而是像机关枪一样，在短时间内爆发了一系列快速的“脉冲式”喷发，每次喷发持续的时间竟然不到一百年！

这些快速的脉冲式喷发会释放出大量的二氧化硫，会在大气中形成硫酸气溶胶，就像给地球打了一把巨大的“遮阳伞”，将阳光反射回太空，导致全球气温骤降，形成所谓的“火山冬天”（Volcanic winter），很多生物根本来不及适应，就会被冻死或者饿死。

研究人员发现，最早的脉冲式喷发与陆地上的三叠纪末生物大灭绝几乎同时发生。这说明，火山冬天很可能是陆地生物大灭绝的直接原因。而那些缓慢释放的二氧化碳，虽然也会导致气候变暖和海洋酸化，但它们的作用更像慢性毒药，对海洋生物的影响是缓慢而持久的，而不是像火山冬天那样立竿见影。

这项研究强调了将高精度年代学、古地磁学和生物地层学数据相结合的重要性，有助于我们更深入地了解地球历史上重大地质事件和生物事件之间的联系，以及火山活动对地球环境和生命演化的影响。

参考文献：D.V. Kent, P.E. Olsen, H. Wang, M.F. Schaller, M. Et-Touhami,(2024). Correlation of sub-centennial-scale pulses of initial Central Atlantic Magmatic Province lavas and the end-Triassic extinctions, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 121 (46) e2415486121, https://doi.org/10.1073/pnas.2415486121

来源：沉积学报