本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
二疊紀-三疊紀界線（2.51億年前）的特徵是地球歷史上最偉大的謎團之一：一場破壞性巨大的大規模物種滅絕。這場大規模物種滅絕是地球生命史上最嚴重的一次切割，據估計，75%至90%的海洋生物群消失了；陸生合弓綱動物在二疊紀生態系統中失去了其主導地位，讓位於主龍類（主龍類將統治地球直到白堊紀末期滅絕），針葉樹森林被石松類和蕨類植物（或許還有真菌，正如一篇引人入勝的“精巧的變形蟲”部落格文章中所解釋的那樣）為主導的景觀所取代。
圖1. 多洛米蒂山脈的布萊特巴赫峽谷是世界上僅有的五個主要晚二疊紀（2.6億至2.51億年前）足跡遺址之一。在沖積平原和河流系統的河道中沉積的砂岩層中發現了合弓綱動物、主龍類和其他爬行動物的足跡，這些河流系統定期淹沒以前的半沙漠景觀。在全球各地都發現了類似的紅棕色沉積物，表明二疊紀的主要特徵是惡劣的環境。
這種深刻的環境變化的原因仍然未知，然而，一種假設涉及到大規模火山噴發，這些火山噴發沉積了西伯利亞暗色巖的岩石，西伯利亞暗色巖是地球上公認的最大的火成岩省之一。
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圖2. 地球上公認的主要火成岩省（紅色區域）和相應的熱點（黃色點，點選放大地圖）。熱點是火成活動增加的固定區域；這些點和熔岩沉積物的空間差異可以用構造板塊的緩慢運動來解釋。一些火成岩省的放射性年齡與地球歷史上主要的大規模物種滅絕事件相關，正如地質記錄中識別出的科的數量所顯示的那樣（資料來自SEPKOSKI）。
大型火成岩省（或“LIPs”）是具有驚人尺寸的火成岩沉積物，有些覆蓋數千平方公里，厚度達數百米。每個LIP都與一個熱點相連——熱點是地幔中熱柱物質上升的固定區域。熱柱的能量導致地幔和地殼最上層部分的部分熔融，從而為地表噴發提供所需的岩漿量。LIPs的形成顯然與大規模物種滅絕一樣突然，並且是巨大的事件，在地質學上的短時間內（僅幾百萬年）向大氣中釋放出大量的熔岩、火山灰和氣體。這些氣體和氣溶膠會影響地球的氣候——這將解釋對陸地生態系統的影響——並改變海洋的化學成分——這將解釋對海洋生態系統的災難性影響。
大規模物種滅絕的日期部分也與從LIPs的火山岩中獲得的放射性年齡相吻合。
然而，二疊紀-三疊紀滅絕的推測年齡與西伯利亞暗色巖的年齡之間存在一個問題。SAHNEY & BENTON 於 2008 年發表的研究SAHNEY & BENTON表明，二疊紀末期的滅絕不是單一且獨特的事件，而是一系列小事件，其年代約為 2.72 億年前、2.62 億年前和 2.5 億年前。在此時間間隔內，倖存物種多樣化為新物種的速度也降低了。
西伯利亞暗色巖的形成年代可以很好地追溯到大約 2.5 億年前，顯然火山噴發發生得太晚，無法解釋大規模物種滅絕的早期開始。SOBOLEV 等人於 2011 年進行的新研究SOBOLEV et al. 2011現在提出了一種可能的機制，可以解釋至少部分這種時間上的差異。
透過研究西伯利亞玄武岩樣品和橄欖石礦物顆粒的岩石學成分，研究人員認為岩漿和熔岩的源巖不僅是歐亞板塊熔融的大陸地殼，而且還包括來自地幔柱的地幔物質，這些地幔物質被古代海洋地殼汙染。大陸地殼和海洋地殼在化學成分上差異很大，並且也顯示出不同的物理性質；其中最重要的一個是相對密度。與海洋地殼相比，大陸地殼由密度較低的岩石組成，因此重海洋地殼傾向於沉入地球地幔，在那裡它被熔化並迴圈成新的地幔柱。
形成西伯利亞暗色巖的揚馬延熱點的受汙染地幔柱比純淨的地幔物質更稠密和更重，因此它上升緩慢，並被阻擋在歐亞大陸地殼下方。然而，透過上覆地殼中的裂縫和岩漿管道，二氧化碳、甲烷和其他揮發物等氣體在數百年和數千年的時間裡緩慢地從地幔柱中釋放出來，並改變了地球大氣層的成分。
地幔柱最終熔化了地殼底部，引發了火山噴發的主要階段，從而產生了西伯利亞暗色巖，並結束了二疊紀-三疊紀大規模物種滅絕。
參考文獻
COURTILLOT, V.E. (1990): 火山爆發？《大眾科學》第263卷：85-92
FRÖBISCH (2008): 二齒獸類（四足動物，獸孔類）的全球分類多樣性以及二疊紀-三疊紀界線的陸地岩石記錄。 PLoS ONE 3(11)
SAHNEY & BENTON (2008):從有史以來最深刻的大規模物種滅絕中恢復。 Proc. R. Soc. B (2008) 275, 759-765
SOBOLEV, S.V.; SOBOLEV, A.V.; KUZMIN, D.V.; KRIVOLUTSKAYA, N.A.; PETRUNIN, A.G.; ARNDT, N.T.; RADKO, V.A. & VASILIEV, Y.R. (2011): 連線地幔柱、大型火成岩省和環境災難。 自然雜誌第477卷：312-316