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历史上的五次物种大灭绝:天文地质要素盘点
吉林大学:杨学祥,杨冬红
关键词:物种大灭绝, 天文周期, 地质旋回, 大冰期, 火山喷发,大气密度
关键提示:本文提供详细的天文周期和地质旋回年表作对照,以便从中发现规律,预防类似灾害事件的再度发生。
表1 地球自转周期与地质旋回
Table 1 Earth’s rotation periods andgeological cycles
时间 /Ma | 地球 自转 | 全球 气候 | 生物灭绝事件
| 火山喷发 形成物 体积/106km3 | 大气 密度 |
480 | 高峰 | 温暖期 | 北美火山活动高峰 | ||
437 | 低谷 | 大冰期 | 第一次生物大灭绝:4.5亿年前 | 北美火山活动低谷 | 稀薄 |
370 | 高峰 | 温暖期 | 第二次生物大灭绝:3.77亿年前 | 北美火山活动高峰 | 稀薄 |
280 | 减慢 | 北美火山活动减弱 | |||
248 | 减慢 | 第三次生物大灭绝:2.51亿年前 | 西伯利亚暗色岩 | 浓密 | |
230 | 低谷 | 大冰期 | 第四次生物大灭绝:2.03亿年前 | 北美火山活动低谷 | |
160 | 加快 | 三大洋底重大裂解作用 | |||
140 | 加快 | 香港超级火山 | |||
139 | 加快 | 三大洋底重大裂解作用 | |||
120 | 高峰 | 温暖期 | 不明显 (水下喷发) | 翁通爪哇海台 36 | |
120 | 北美火山活动高峰 | ||||
110 | 高峰 | 大规模生物灭绝 | 凯尔盖朗海台 | ||
97 | 三大洋底重大裂解作用 | ||||
65 | 温暖期 | 第五次生物大灭绝:0.65亿年前 | 德干暗色岩 | 浓密 | |
55 | 陆生哺乳动物灭绝 | 北大西洋火山边缘 | |||
25 | 低谷 | 低温 | |||
15 | 加快 | 变暖 | 大规模生物灭绝 | 哥伦比亚河溢流玄武岩1.3 | |
10 | 高峰 | 变暖 | |||
0 | 低谷 | 大冰期 | 第六次生物大灭绝?? | 北美火山活动低谷 | 稀薄? |
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生物大灭绝形成的要素
1. 轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时产生的大气丢失,是冰期产生的根本原因。大气稀薄不仅是气温低的原因,也是与冰期伴随的生物灭绝的原因。比如,火星的公转轨道偏心率最大,为0.093,大气密度为稀薄,表面温度也最低,火星表面平均温度零下55℃。相比之下,地球的偏心率为0.017,处于中等水平,大气密度标准,表面平均温度为15℃,处于间冰期。
2. 轨道偏心率较小的行星大气丢失少,是大气浓密和温暖期产生的根本原因。大气浓密不仅是气温高的原因,也是与温暖期伴随的生物灭绝的原因。金星大气浓密,金星的偏心率最小,为0.007,其表面的平均温度高达462°C,是太阳系中最热的行星。生命无法存在。
3. 来自核幔边界的超级热幔柱喷发,也是与温暖期伴随的生物灭绝的原因。
4. 火山点燃化石燃料层,释放光合作用积累的太阳能量。
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