第五次生物大灭绝（白垩纪末期大灭绝）为何会发生？一直以来，印度德干玄武岩喷发和小行星撞击是两个主流观点。

记者从中国科学院南京地质古生物研究所（中科院南古所）获悉，中国科研人员通过对钻井的岩心研究发现，马斯特里赫特期末期变暖事件对湖泊环境和生物群也造成了明显的影响，即白垩纪末期的火山碳排放导致全球变暖和生物多样性剧变。相关研究成果于近日在线发表于国际地学知名期刊《地质学》（Geology 2022.https://doi.org/10.1130/G50016.1）。

岩心样品照片。受访者供图

火山碳排放与变暖事件关系需“直接证据”

显生宙第五次生物大灭绝，即白垩纪末期（约6600万年前）大灭绝从根本上重塑了地球的生态系统，结束了超过1.5亿年的恐龙时代，并为哺乳动物的崛起铺平了道路。目前，该大灭绝的原因仍处于激烈争论当中。其中，印度德干玄武岩喷发和小行星撞击是两个主流观点。德干玄武岩喷发的时间及其对全球环境的影响是当前研究的热点。

实际上，在大灭绝发生前约15万至30万年，德干大火成岩省（大火成岩省，是指地壳中规模巨大的火成岩的堆积）以侵入和喷发的方式排放了大量的二氧化碳等温室气体，可能导致了全球升温2℃至5℃，学界称之为马斯特里赫特期末期变暖事件（LMWE; Latest Maastrichtian warming event）。

“阐明此次变暖事件的机制和过程，可以为了解白垩纪末大灭绝的起因提供重要证据，同时也为了解碳循环与温室地球的耦合关系提供新的见解。”中科院南古所副研究员李莎说。

但是，人们对此次变暖事件的了解非常有限，与德干火山首次喷发相关的记录能否在陆地环境下的沉积中发现？马斯特里赫特期末期变暖事件如何影响陆地生态系统？这两个问题一直缺少关键证据。

岩心揭秘，变暖事件对生物群造成影响

近日，科研人员对山东省跨越白垩系和古近系（古近纪时期形成的地层为古近系）界线的两口钻井的岩心进行研究。

据李莎介绍，此次研究的两口钻井岩心分别代表了两种不同的沉积环境：胶莱盆地的碎屑岩沉积和平邑盆地的碳酸盐岩沉积。“火山喷发会释放大量的气态汞，这些汞在大气中的停留时间为半年到两年，停留时间大于大气混合时间，从而使汞在全球快速分布并沉积下来。”她说，汞记录在地层中被用于标定火山喷发的层位。两个钻孔的样品在马斯特里赫特期末期变暖事件期间都表现出强烈的汞富集。于是，德干火山首次喷发的记录在沉积中找到了证据。

为了探明德干火山活动对湖泊环境和生物群的影响，研究团队还进行了碳同位素和古生物学研究。研究发现，胶莱盆地和平邑盆地的湖泊生物群对变暖事件有明显的响应，胶莱盆地和平邑盆地的轮藻、介形类（节肢动物门、甲壳纲，有似软体动物的两瓣外壳）成种作用明显，生物多样性升高。而在海洋中，浮游有孔虫属种则发生部分灭绝、侏儒化、灾难物种盛行的现象，说明马斯特里赫特期末期变暖事件同时影响了海洋和陆地的生态系统。

李莎说，此次研究发现，马斯特里赫特期末期变暖事件与德干火山首次喷发存在耦合关系，变暖事件对湖泊环境和生物群也造成了明显的影响。研究为理解当今全球变暖对湖泊环境和生物群的影响提供了参考。

新京报记者 张璐

编辑 刘茜贤 校对 李立军