当我们想到超级火山爆发时，我们常常会想到大量温室气体的释放，导致全球变暖和生态灾难。然而，北京大学地球与空间科学学院研究员沈嘉恒及其同事发现，在2.6亿年前峨眉山原始喷发期间，大气中二氧化碳（CO2）浓度不但没有增加，反而下降到原来水平的一半。相关论文最近发表在《自然通讯》上。 “大型火成岩状态”一词是指被岩浆岩覆盖的广阔区域，在很短的地质时期（通常为数百万年）内喷发了超过10万立方公里的岩浆。其对环境的影响远远超过现代火山。我国的澄州火山峨眉山就是重新国际知名的典型代表。传统地球科学的理解是，大型火成岩地区的喷发会释放出大量的热量大量的二氧化碳，从而导致全球变暖和灭绝。沈嘉恒和他的合作者利用碳同位素方法对古代叶绿素生物标记化合物植烷进行了重建，以重建峨眉火成岩省形成和喷发时期的高分辨率二氧化碳记录。结果有些出乎意料。从玄武岩喷发的早期阶段到 263 至 2.59 亿年前的顶峰，大气中的二氧化碳浓度持续下降，从大约百万分之 700 (ppm) 下降到 350 ppm，下降了 50%。直到火山活动结束，火山活动转变为酸性岩浆喷发，二氧化碳浓度才恢复。这也是首次观测到大面积火成岩地区剧烈喷发期间大气二氧化碳水平持续下降。造成这种异常现象的核心原因是广大火成岩区独特的地质演化过程峨眉山。研究表明，在剧烈的熔岩喷发之前，该地区经历了长达300万年的构造穹顶形成过程。一根巨大的地下地幔柱升起，将整个长江台地抬高了近千米，形成了一个半径约800公里的巨大穹顶，露出了原本沉入海面的大量石灰岩。这些石灰岩上升到地表后，经历了强烈的侵蚀和化学风化，消耗了大气中的大量二氧化碳。地球化学证据还表明，峨眉山玄武岩是典型的“低碳”岩浆结合体，岩浆中二氧化碳含量已被证明仅为135 ppm，远低于典型洋岛玄武岩6,500至28,000 ppm的水平。“先天不足”的岩浆遭受了“剧烈”的侵蚀。地壳排放量远远超过来自火山喷发。再加上岩浆侵入有限等多种因素，共同创造了峨眉火成岩省这一独特的CO2记录。沈嘉恒表示，研究表明，大面积火成岩地区的环境影响不存在单一固定模式。地球深层过程与地表系统之间的相互作用比想象的要复杂得多。 “这可能解释了为什么一些‘超级火山’导致了大规模灭绝，而另一些则没有。”
（编辑：何欣）
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