Сибирские ловушки - Siberian Traps

Эта статья о геологической особенности. О шахматном дебюте см. Сибирская ловушка.

Координаты: 67 ° с.ш. 90 ° в.д. / 67 ° с. Ш. 90 ° в. / 67; 90

Протяженность сибирских ловушек (карта в Немецкий )

В Сибирские ловушки (русский: Сибирские траппы, Сибирские траппы) - большая область вулканическая порода, известный как большая магматическая провинция, в Сибирь, Россия. Массивное извержение, сформировавшее ловушки является одним из крупнейших известных вулканический события за последние 500 миллионов годы.

Извержения продолжались около двух миллионов лет и охватили Граница перми и триаса, или граница P – T, которая произошла между 251–250 миллион лет назад.[1][2]

Большие объемы базальтовый лава покрыл большие просторы Сибири в паводковый базальт мероприятие. Сегодня площадь покрыта около 7 млн ​​км.2 (3 миллиона квадратных миль) базальтовой породы объемом около 4 миллионов км3 (1 миллион кубических миль).[3]

Этимология

Период, термин "ловушка "использовалось в геология с 1785–1795 гг. для таких скальные образования. Это слово происходит от шведского слова «лестница» («траппа») и относится к ступенчатым холмам, образующим ландшафт региона.[4]

Формирование

Источник базальтовых пород Сибирских траппов был отнесен к мантийный шлейф, который поднимался, пока не ударился о дно Земли корка, вызывая извержения вулканов через Сибирский Кратон.[5] Было высказано предположение, что, поскольку Земля литосферный тарелки над мантийным плюмом ( Исландский шлейф ), шлейф образовал сибирские ловушки в пермский и триасовый периоды, а затем вызвал вулканическую активность на дне Северного Ледовитого океана в Юрский и Меловой, а затем вызвал вулканическую активность в Исландии.[6] Были предложены и другие тектонические причины плит.[5] Другой возможной причиной может быть влияние это сформировало Кратер Земли Уилкса в Антарктида, который, по оценкам, произошел примерно в то же время и почти противоположный к ловушкам.[7]

Основным источником породы в этой формации является базальт, но оба мафический и фельзический горные породы присутствуют, поэтому это образование официально называют провинцией базальтов Потопа. Включение основных и кислых пород указывает на множество других извержений, которые произошли и совпали с извержением продолжительностью один миллион лет, которое создало большинство базальтовых слоев. Ловушки разделены на секции по химическому, стратиграфическому и петрографическому составу.[3]

Один из Объекты всемирного наследия, то Плато Путорана, состоит из сибирских ловушек.

Влияние на доисторическую жизнь

Один из основных вопросов заключается в том, несут ли Сибирские ловушки прямую ответственность за Пермско-триасовое массовое вымирание что произошло 250 миллионов лет назад,[8] или если они сами были вызваны каким-то другим, более крупным событием, например удар астероида. Недавно была выдвинута гипотеза, что вулканизм спровоцировал рост Methanosarcina, микроб, который затем изверг огромное количество метан в атмосферу Земли,[9] в конечном итоге изменив земную цикл углерода на основании таких наблюдений, как значительное увеличение резервуаров неорганического углерода в морской среде.[9]

Это событие вымирания, также в просторечии называемое Великим вымиранием, затронуло все живое на Земле и, по оценкам, унесло жизни около 96% всех морских видов и 70% наземных позвоночных, живших в то время.[10][11][12] Некоторые из катастрофических событий, поразивших Землю, продолжали повторяться на Земле через пять-шесть миллионов лет после того, как произошло первоначальное вымирание.[13] Со временем небольшая часть жизни, пережившей вымирание, смогла вновь заселить и расшириться, начиная с низких трофических уровней (местные сообщества) до тех пор, пока не удалось восстановить более высокие трофические уровни (большие среды обитания).[13] Расчет температуры морской воды от δ18О измерения показывают, что на пике вымирания Земля испытала смертельно жаркое глобальное потепление, при котором экваториальная температура океана превысила 40 ° C (104 ° F).[14] Для восстановления любой разнообразной экосистемы потребовалось примерно восемь-девять миллионов лет; однако после исчезновения были созданы новые классы животных, которых не существовало ранее.[13]

Палеонтологические данные также указывают на то, что глобальное распространение четвероногие исчезли, за очень редкими исключениями в районе Пангея это сегодня Юта, между широтами, ограниченными приблизительно 40 ° ю.ш. до 30 ° северной широты. Разрыв четвероногих в экваториальной Пангеи совпадает с глобальным «угольным разрывом» конца перми и среднего триаса, который указывает на потерю торф болота. Торфообразование - продукт высокой продуктивности растений - возобновилось только в г. Анисианский стадии триаса, да и то только в высоких южных широтах, хотя голосеменное растение леса появились раньше (в раннем Спатианский ), но опять же только в северных и южных высоких широтах.[15] В экваториальной Пангеи формирование лесов с преобладанием хвойных пород произошло только в конце Спата, и первые угли на этих широтах не появлялись до тех пор, пока Карнийский, примерно через 15 миллионов лет после их исчезновения в конце пермского периода. Эти сигналы свидетельствуют о том, что экваториальные температуры превышают допустимые температуры для многих морские позвоночные по крайней мере, во время двух тепловых максимумов, тогда как земные экваториальные температуры были достаточно суровыми, чтобы подавить изобилие растений и животных в течение большей части раннего триаса.[16]

Знакомства

Вулканизм, который произошел в Сибирских ловушках, привел к выбросу большого количества магмы из земной коры, оставив постоянные следы горных пород того же периода массового вымирания, которые можно исследовать сегодня.[17] В частности, циркон находится в некоторых вулканических породах. Чтобы повысить точность определения возраста циркона, несколько кусочков циркона разного возраста были сгруппированы по временной шкале в зависимости от того, когда они кристаллизовались.[17] В Техника CA-TIMS, метод определения возраста химическим истиранием, который устраняет вариабельность точности из-за истощения свинца в цирконе с течением времени,[18] затем использовался для точного определения возраста цирконов, обнаруженных в сибирских ловушках. Устраняя вариабельность из-за свинца, метод определения возраста CA-TIMS позволил уран внутри циркона, чтобы быть центром внимания в связи вулканизма в сибирских ловушках, который привел к образованию большого количества магматического материала с пермско-триасовым массовым вымиранием.[17]

Чтобы укрепить связь между пермско-триасовым вымиранием, в этот же период времени произошли и другие катастрофические события, такие как изменения уровня моря, удары метеоров и вулканизм.[12] В частности, с упором на вулканизм, были получены и сопоставлены образцы горных пород из сибирских траппов и других южных регионов.[19] Базальты и габбро пробы из нескольких южных регионов вблизи сибирских ловушек и из них были датированы на основе методов определения возраста по изотопу аргона 40 и изотопу аргона 39.[19] Полевой шпат и биотит был специально использован для определения возраста образцов и продолжительности присутствия магмы вулканического события в Сибирских ловушках.[19] Большинство образцов базальта и габбро, датируемых 250 миллионами лет назад, занимали площадь в пять миллионов квадратных километров на Сибирских траппах.[19] и произошло в течение короткого периода времени с быстрым затвердеванием / охлаждением породы.[20] Исследования подтвердили, что образцы габбро и базальта из того же периода пермо-триасового события из других южных регионов также соответствовали возрасту образцов в сибирских ловушках. Это подтверждает предположение о связи возраста вулканических пород в пределах Сибирских траппов, а также образцов пород из других южных регионов с событием пермо-триасового массового вымирания.[20]

Минеральные месторождения

Образец базальта Siberian Traps (темный), содержащий родные утюг

Гигант Норильск -Талнах никель –медь –палладий месторождение образовалось внутри магматических каналов в наиболее полной части Сибирских ловушек.[21] Он был связан с Пермско-триасовое вымирание, что произошло примерно 251,4 миллиона лет назад,[12] на основе большого количества никеля и других элементов, обнаруженных в горных породах, которые образовались после вымирания.[22] Метод, используемый для корреляции события вымирания с избыточным количеством никеля, обнаруженным в сибирских ловушках, заключается в сравнении временной шкалы магматизма внутри ловушек и временной шкалы самого вымирания.[23] До того, как была обнаружена связь между магматизмом и событием вымирания, была выдвинута гипотеза, что массовое вымирание и вулканизм произошли одновременно из-за взаимосвязей в составе горных пород.[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Солнце, Ядун; Иоахимски, Виньялл, Ян, Чен, Цзян, Ван, Ла (27 октября 2013 г.). «Смертельно высокие температуры в теплице раннего триаса». Наука. 338 (6105): 366–70. Bibcode:2012Sci ... 338..366S. Дои:10.1126 / наука.1224126. PMID  23087244. S2CID  41302171.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ «Новые исследования пермского вымирания проливают свет на великое вымирание», Нью-Йорк Таймс, 30 апреля, 2012. Проверено 2 мая, 2012.
  3. ^ а б Иванов, Алексей В .; Он, Хуайю; Ян, Лиекун; Рябов, Виктор В .; Шевко, Артем Юрьевич .; Палесский, Станислав В .; Николаева, Ирина В. (2013). «Сибирские ловушки - крупная магматическая провинция: свидетельство двух пульсаций паводков на границе пермо-триаса и в среднем триасе, а также одновременного гранитного магматизма». Обзоры наук о Земле. 122: 58–76. Bibcode:2013ESRv..122 ... 58I. Дои:10.1016 / j.earscirev.2013.04.001.
  4. ^ Ловушка на dictionary.reference.com
  5. ^ а б Foulger, G.R. (2010). Пластины против плюмов: геологический спор. Вили-Блэквелл. ISBN  978-1-4051-6148-0.
  6. ^ Морган, У. Джейсон; Морган, Джейсон Фиппс (2007), «Скорости пластин в системе отсчета горячей точки: электронное приложение» (PDF), в Foulger, Gillian R .; Джерди, Донна М. (ред.), Пластины, плюмы и планетные процессы, Геологическое общество Америки, получено 2017-02-25
  7. ^ фон Фрезе, Р. Р. Б .; Potts, L.V .; Wells, S. B .; Leftwich, T. E .; Kim, H.R .; Kim, J. W .; Голынский, А. В .; Эрнандес, О. и Гая-Пике, Л. Р. (2009). «Гравитационное свидетельство GRACE для ударного бассейна на Земле Уилкса в Антарктиде». Геохимия Геофизика Геосистемы. 10 (2): Q02014. Bibcode:2009GGG .... 1002014V. Дои:10.1029 / 2008GC002149. Получено 2012-06-20.
  8. ^ Эрвин, Дуглас Х. (январь 1994 г.). «Пермо-триасовое вымирание». Природа. 367 (6460): 231–236. Bibcode:1994Натура.367..231E. Дои:10.1038 / 367231a0. S2CID  4328753.
  9. ^ а б Альм, Эрик Дж .; Бойл, Эдвард А .; Цао, Чанцюнь; Фурнье, Грегори П .; Френч, Кэтрин Л .; Ротман, Дэниел Х .; Вызов, Роджер Э. (апрель 2014 г.). "Метаногенный взрыв в конце пермского углеродного цикла". PNAS. 111 (15): 5462–5467. Bibcode:2014ПНАС..111.5462Р. Дои:10.1073 / pnas.1318106111. ЧВК  3992638. PMID  24706773.
  10. ^ Бентон М Дж (2005). Когда жизнь почти умерла: величайшее массовое вымирание в истории. Темза и Гудзон. ISBN  978-0-500-28573-2.
  11. ^ Браннен, Питер (2017-07-29). «Мнение | когда жизнь на Земле почти угасла». Нью-Йорк Таймс.
  12. ^ а б c Беккер, Луанн; Пореда, Роберт Дж .; Хант, Эндрю Г .; Банч, Теодор Э .; Рампино, Майкл (23 февраля 2001 г.). "Ударное событие на границе перми и триаса: свидетельства внеземных благородных газов в фуллеренах". Наука. 291 (5508): 1530–1533. Bibcode:2001Sci ... 291.1530B. Дои:10.1126 / science.1057243. PMID  11222855. S2CID  45230096.
  13. ^ а б c Бентон, Майкл Дж .; Чен, Чжун-Цян (май 2012 г.). «Сроки и характер восстановления биотики после массового вымирания в конце перми». Природа Геонауки. 5 (6): 375–383. Bibcode:2012Натуральная ... 5..375C. Дои:10.1038 / ngeo1475. S2CID  55342040.
  14. ^ Солнце, Ядун; Иоахимски, Майкл М .; Wignall, Paul B .; Ян, Чунбо; Чен, Яньлун; Цзян, Хайшуй; Ванга, Лина; Лай, Сюлун (19 октября 2012 г.). «Смертельно высокие температуры в теплице раннего триаса». Наука. 338 (6105): 366–370. Bibcode:2012Sci ... 338..366S. Дои:10.1126 / наука.1224126. PMID  23087244. S2CID  41302171.
  15. ^ «Мог ли сибирский вулканизм стать причиной крупнейшего на Земле вымирания?», Eurekalert!, 9 января 2012 г. Проверено 12 января 2012 г.
  16. ^ Солнце, Ядун; Иоахимски, Виньялл, Ян, Чен, Цзян, Ван, Ла (27 октября 2013 г.). «Смертельно высокие температуры в теплице раннего триаса». Наука. 338 (6105): 366–70. Bibcode:2012Sci ... 338..366S. Дои:10.1126 / наука.1224126. PMID  23087244. S2CID  41302171.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  17. ^ а б c d Берджесс, Сет Д .; Боуринг, Сэмюэл А. (28 августа 2015 г.). «Высокоточная геохронология подтверждает обширный магматизм до, во время и после самого серьезного вымирания Земли». науки о Земле. 1 (7): e1500470. Bibcode:2015SciA .... 1E0470B. Дои:10.1126 / sciadv.1500470. ЧВК  4643808. PMID  26601239.
  18. ^ Маттинсон, Джеймс М. (июль 2005 г.). «Метод химической абразии циркония U-Pb (« CA-TIMS »): комбинированный отжиг и многоступенчатый анализ частичного растворения для повышения точности и точности определения возраста циркона». Химическая геология. 220 (1–2): 47–66. Bibcode:2005ЧГео.220 ... 47М. Дои:10.1016 / j.chemgeo.2005.03.011.
  19. ^ а б c d Allen, M.B .; и другие. (Январь 2009 г.). "Сроки и масштабы извержения сибирских ловушек большой магматической провинции: последствия для экологического кризиса конца перми". Письма по науке о Земле и планетах. 277 (1–2): 9–20. Bibcode:2009E и PSL.277 .... 9R. Дои:10.1016 / j.epsl.2008.09.030. HDL:2381/4204.
  20. ^ а б Basu, A.R .; Ренне, П.Р. (июль 1991 г.). "Быстрое извержение сибирских траппов паводковых базальтов на границе пермо-триаса". Наука. 253 (5016): 176–179. Bibcode:1991Научный ... 253..176R. Дои:10.1126 / science.253.5016.176. PMID  17779134. S2CID  6374682.
  21. ^ Рябов, В. В .; Шевко, А. Я .; Гора, М. П. (2014). Ловушечный магматизм и рудообразование в Норильском регионе Сибири (Том 1: Трапповая петрология). Springer Нидерланды. ISBN  978-94-007-5021-0.
  22. ^ Барнс, Стивен; Мунгалл, Эмма; Мунгалл, Джеймс; Ле Вайан, Марго (февраль 2017 г.). «Роль дегазации месторождений Норильского никеля в пермско-триасовом событии массового вымирания». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 114 (10): 2485–2490. Дои:10.1073 / pnas.1611086114. ЧВК  5347598. PMID  28223492.
  23. ^ Bowring, S.A .; Muirhead, J.D .; Берджесс, С. (Июль 2017 г.). «Начальный импульс сибирских силлов-ловушек как триггер массового вымирания в конце перми». Nature Communications. 8 (1): 1–6. Bibcode:2017НатКо ... 8 .... 1B. Дои:10.1038 / s41467-016-0009-6. ЧВК  5431875. PMID  28232747.

внешняя ссылка