恐龙灭绝或由双重因素导致

火山喷发或导致恐龙灭绝 （图片由作者提供）

江西武宁县一工地日前挖出疑似恐龙蛋化石，专家经蛋壳切片分析和实地勘测后判断确为恐龙蛋化石，其埋藏年代为晚白垩世早中期，距今约9500万年至8000万年。这对于研究晚白垩世赣北地区的古气候，以及恐龙分布状态和栖息方式有非常重要的意义。

距今6600万年前，地球进入白垩纪末，生物大灭绝的悲剧再次发生。恐龙作为中生代的霸主也在这场全球性的生物大灭绝中灰飞烟灭，退出演化历史舞台。究竟是什么原因导致恐龙灭绝的？

【资料图】

各种争论层出不穷

20世纪80年代，美国地质学家路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨和沃尔特·阿尔瓦雷茨父子等在美国《科学》杂志上发表文章，称他们在意大利、丹麦等地白垩系/古近系的界线黏土中发现了外来陨石特征的铱元素的高度异常现象，并提出曾经不可一世、占领大陆各个生态领域的恐龙是由于一颗小行星撞击地球导致灭绝的假说。

自那以来，研究恐龙灭绝持续不断，热情不减。对于这场大灭绝的假说层出不穷，不下几十种。争论已超越了生物学和古生物学的范畴，扩展到了天体物理学、天体化学、构造地质学、海洋科学、地球化学、地球物理学等领域。有人从恐龙自身因素探究，如恐龙繁殖受挫、恐龙自身免疫系统欠缺等。有人则从外部环境探究分析。例如，小行星撞击、德干火山喷发、地球气候强烈变化、天体强烈影响、地球磁场倒转等。

双重因素导致灭绝添证据

近年来，恐龙灭绝原因的探讨又有新的进展，提供了更多详实的证据。

美国密歇根大学和佛罗里达大学研究人员使用最新一项技术——碳酸盐二元同位素古温度测定法，对在南极西摩岛找到的远古贝壳类生物化石的化学成分进行了分析。科学家据此重建灭绝事件当时的南冰洋海洋温度，发现南冰洋海洋温度曾出现两次骤然升温的峰值。重要的是，这两次骤然的升温峰值与印度德干超级火山喷发和墨西哥尤卡坦半岛小行星撞击时间相符。

研究结果表明，在第一次加热事件中，南冰洋温度升高了7.8摄氏度，很可能是印度德干地盾火山地区释放大量二氧化碳气体造成的。第二次加热事件相对较小，出现在15万年之后，大约是墨西哥希克苏鲁伯陨石坑形成的时候，水温平均上升了约1.1摄氏度。因此，科学家指出，最新温度记录证实印度超级火山喷发活动、小行星碰撞事件与灭绝峰值具有直接关联，也就是说，白垩纪末生物大灭绝是由火山大规模喷发和小行星撞击双重因素导致的。

今年7月，中国科学院南京地质古生物研究所科学家与天津大学、中国地质大学教授合作，利用山东省跨越白垩系/古近系界线的两口钻井的岩心资料，并基于高精度的生物地层学、古生态学和地球化学方法，详细研究了德干火山首次喷发在东亚的记录，以及湖泊环境和生物群对此事件的响应。

研究团队发现，火山喷发释放大量的汞会记录在地层中，因此汞记录被广泛用作火山活动的示踪剂。对两个钻孔样品的分析表明，在白垩系/古近系界限之前的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。

研究团队还进行了碳同位素和古生物学研究，发现无机碳同位素同时发生强烈负偏，表明徳干大火成岩省的主要脉冲对汞和全球碳循环有巨大影响。同时，两个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。这些都表明，白垩纪末马斯特里赫特期末期变暖事件与德干火山首次喷发有着强有力的耦合关系，对湖泊环境和生物群也造成了明显的影响。

为全球变暖提供参考和启示

白垩纪时期是全球火山最大规模、频繁喷发的时期，不仅有海底火山喷发，也有陆地火山喷发。不仅印度次大陆发生火山持续不断和大规模的喷发，太平洋沿岸的日本及我国东部沿海，北自黑龙江，南至海南岛，特别是浙江全省及部分福建地区，火山活动也很频繁，断断续续的火山喷发，使浙江全省堆积了巨厚火山岩系地层。著名的雁荡山系就是由中生代白垩纪的火山爆发，并经断裂深切、抬升、崩落等地质作用所形成。

印度德干火山和世界其他地方的火山活动使地球处于相对温暖的气候条件，而这种变暖可能使全球生物地球化学循环更接近于温室环境失控的临界点。这可能是白垩纪末期大灭绝发生的背景条件。

总之，白垩纪恐龙灭绝的研究结果，为人类了解火山碳排放与温室地球之间的关系提供了新的证据，也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。人类可持续发展需要从地球历史的灾变事件中获取警示和有益启示。

（作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员、南京古生物博物馆名誉馆长）

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