Sibīrijas trapi: vulkāniskā provincia un perma-triasa izmiršanas cēlonis

Sibīrijas trapi: uzzini par milzīgo vulkānisko provinci un tās iespējamo lomu perma-triasa masu izmiršanā — dramatiskas Zemes vēstures atklāsmes.

Sibīrijas slazdi veido lielu vulkānisko iežu reģionu Krievijas Sibīrijas reģionā, ko dēvē par lielu vulkānisko iežu provinci.

Lielie izvirdumi, kas veidoja slazdus, bija viens no lielākajiem zināmajiem vulkāniskās darbības notikumiem pēdējo 500 miljonu gadu laikā Zemes vēsturē. Tie turpinājās miljonu gadu un aptvēra perma un triasa robežu pirms aptuveni 251 līdz 250 miljoniem gadu. Tas bija tas pats laiks, kad notika perma-triasa izmiršana, kuras laikā, kā lēš, gāja bojā 90 % tajā laikā pastāvošo sugu. Sibīrijas slazdu izvirdums ir iespējamais šīs "Lielās izmiršanas" cēlonis.

Termins "trapi" ir atvasināts no zviedru valodas vārda "trappa" (trappa vai dažkārt trapp), kas apzīmē pakāpienveida pakalnus, kas veido reģiona ainavu, kura raksturīga plūdu bazaltiem.

Sibīrijas slazdi (angliski Siberian Traps) ir viena no lielākajām pazīstamajām kontinentālajām plūdu bazaltu provinciēm. Mūsdienās tās izpausmes aizņem plašas teritorijas, kuras sedz vairāku simtu metru biezas, pakāpienveida bazalta plūsmas, kā arī lielas iezes sīlu un dīku sistēmas. Novērtējumi par sākotnējo izlieto iežu tilpumu svārstās, bet runa ir par miljoniem kubikkilometru magmas — līdzīgi citiem lieliem provinciem, piemēram, Dečenas trapam.

Ģeoloģiskais raksturojums un izcelsme

Sibīrijas slazdu komplekss sastāv no vairākām ģeoloģiskām vienībām: horizontālām basalta plūsmām, dziļākām sillām un vertikāliem dīkiem. Karstās, lavas veidojošās magmas izdalījumi, visticamāk, ir saistīti ar lielu mantelēnu plūsmu (mantle plume), kas izraisīja kontinenta pārkaršanu un plašu izkausējumu. Magma bieži ieplūda un izcēlās caur plānākiem sedimenti‑slāņiem, tostarp ogļu, nogulumiežu un sāls (evaporītu) krātuvēm.

Sakarība ar perma–triasa izmiršanu

Lielās izvirdumu sekas bija divējādas:

• Īstermiņa atmosfēras ietekme: milzīgs daudzums sēra dioksīda (SO₂) un citu aerosolu varēja izraisīt īslaicīgu saules staru atstarošanos un atdzišanu (vulkāniskā ziemas efekts), traucējot ekosistēmas.
• Ilgtermiņa siltumnīcefekts: sadedzināšanās un kontakts ar ogļiem un evaporīti izraisīja milzīgu ogļskābās gāzes (CO₂), metāna (CH₄) un klora/halogēnu emisiju, kas ilgi sildīja klimatu, veicināja okeānu skābināšanos un samazināja skābekļa saturu ūdeņos.

Šīs sekas varēja radīt kombināciju — īslaicīga atdzišana, kam sekoja ilgstoša sasilšana, masīva jūras anoksija (skābekļa izsīkums) un ķīmiskas izmaiņas okeānos. Līdz ar to daudz sugu nespēja pielāgoties un izdzīvot, kas atbilst ģeoloģiskajām un paleontoloģiskajām liecībām par masveida sugu zudumu.

Pierādījumi un datēšana

Mūsdienu precīzā radiometriskā datēšana (piemēram, U–Pb zirkonu metodes) rāda, ka lielākā daļa no Sibīrijas trapu vulkāniskās aktivitātes sakritusi laika gaitā ar perma–triasa izmiršanas notikumu. Papildus tam par atbalstošiem pierādījumiem kalpo:

• globālas oglekļa izotopu novirzes (C-isotope excursions), kas liecina par masīvu oglekļa cikla traucējumiem;
• merkurja (Hg) anomālijas nogulumos, kas norāda uz plašu vulkānisku emisiju klātbūtni;
• fosiliju skaita samazinājums un faunas izmaiņas slāņu tuvumā, kas atbilst laikam pēc trapu aktivitātes;
• saderība starp ģeoloģisko laika grafiku un magmas izliešanas slāņu stratigrāfiju.

Papildu faktori un neskaidrības

Lai gan Sibīrijas slazdu izvirdumi ir spēcīgs kandidāts perma–triasa izmiršanas galvenajam iemeslam, zinātnieki arī apsver citas iespējas vai papildinošus faktorus: iespējamus meteorītu ietekmes notikumus, plašu metānskābju atbrīvošanos no dzelmju hidrātiem, vai kombinētus ģeoloģiskus un bioloģiskus procesus. Daļēji jautājumi par to, kā tieši katrs no procesiem ieņēma savu vietu uz vides pārmaiņu laika ass, joprojām tiek pētīti.

Mūsdienu nozīme un resursi

Sibīrijas slazdu reģions joprojām ir svarīgs gan zinātniski, gan ekonomiski. Daļas šajā reģionā satur bagātīgas minerālu krātuves — piemēram, niķeli, dzelzs, varu un citas metāla ieguves intereses — kas radušās saistībā ar magmatiskajiem procesiem. No zinātniskā viedokļa šis reģions sniedz unikālu ierakstu par to, kā mūsdienu planētas klimats un biosfēra var reaģēt uz ļoti lielām siltumnīcefekta gāzu emisijām.

Kopsavilkumā: Sibīrijas slazdi ir milzīgs vulkānisko iežu komplekss, kura izvirdumi tiešā vai netiešā veidā, visticamāk, spēlēja galveno lomu perma–triasa "Lielajā izmiršanā" — gan izraisot īstermiņa klimata svārstības, gan ilgstošu siltumnīcefekta un okeānu bojāeju. Tomēr pilnīga izpratne par visiem mehānismiem prasa turpmākus pētījumus un datēšanas precizēšanu.

Ietekme uz aizvēsturisko dzīvi

Šis masīvais izvirdums notika perma un triasa periodā pirms aptuveni 250 miljoniem gadu, un tas tiek plaši minēts kā perma un triasa izmiršanas cēlonis. Šis izmiršanas notikums, ko dēvē arī par Lielo izmiršanu, skāra visu dzīvību uz Zemes, un tiek lēsts, ka tajā laikā gāja bojā 90 % tajā laikā dzīvojošo sugu. Sauszemes dzīvībai bija vajadzīgi 30 miljoni gadu, lai atgūtos no Sibīrijas slazdos izvirduma izraisītajiem vides traucējumiem.

Viens no pasaules mantojuma objektiem - Putoranas plato - sastāv no Sibīrijas slazdiem.

Jautājumi un atbildes

J: Kur atrodas Sibīrijas hūksīši?

J: Kāda veida vulkāniskie ieži veido Sibīrijas slazdus?

J: Cik ilgi ilga ir bijusi Sibīrijas slazdus veidojošo vulkānu izvirdumu darbība?

J: Kad notika Sibīrijas slazdus veidojošie izvirdumi?

J: Kas notika tajā pašā laikā, kad notika Sibīrijas slazdus veidojošie izvirdumi?

Jautājums: Cik sugu, pēc aplēsēm, ir gājušas bojā perma-triasa izmiršanas rezultātā?

J: Kāpēc kalni, kas veido reģiona ainavu, tiek dēvēti par "slazdiem"?

Meklēt pēc burta