宋虎跃教授团队在国际地学领域重要期刊《Earth-Science Reviews》发表了以“On the causes of the end-Triassic mass extinction”为题的综述论文，系统梳理并分析了三叠纪末期生物大灭绝的主要驱动机制。
发生在2.01亿年前的三叠纪末期生物大灭绝事件是显生宙五次生物大灭绝事件之一。这次灾难导致牙形石彻底消失，菊石、双壳类、腕足类、放射虫以及造礁生物等遭受重创（图1）。海洋生态系统中约23%的科和33%的属从地球上消失；在陆地上，大量脊椎动物和植物类群也发生了剧烈更替，恐龙随后成为陆地生态系统的主导者。早期的研究认为这一次灭绝事件的元凶是地外天体撞击，但作为天体撞击证据的铱异常和冲击石英在年代学和地层学上均存在显著矛盾。相比之下，中大西洋火成岩省的大规模岩浆活动时间与三叠纪—侏罗纪界线及灭绝事件高度吻合，且全球多个地区的沉积物中均出现了显著的汞元素富集和汞同位素异常，代表了火山活动排放的汞进入全球大气环境的直接证据。因此，中大西洋火成岩省的大规模岩浆活动是导致三叠纪末生物大灭绝的根本驱动力量，且其岩浆活动呈现两幕式（或多幕式）的脉冲，与三叠纪末生物大灭绝的两幕具有良好的对应关系。第一幕灭绝时长约10万年，约一半的双壳类和介形类生物消失，并伴随一次全球性的快速碳同位素负漂；第二幕灭绝则主要导致了牙形石的灭绝。
图1 晚三叠世至早侏罗世部分生物类群的多样性演化示意图
火山活动通过两种方式向地球系统注入了巨量的温室气体和有毒物质：一是火山的释气作用释放了大量的二氧化碳、二氧化硫、卤素等，二是岩浆侵入富含有机质的沉积盆地，通过接触变质作用生成了大量甲烷和二氧化碳释放到大气中。这些过程触发了一连串环环相扣的环境灾难（图2）：首先，全球气候急剧变暖。大气二氧化碳浓度从晚三叠世的600至1000 ppm飙升到早侏罗世的2000至3000 ppm，全球平均气温上升约3至4°C。与此同时，酸雨频发、野火肆虐，导致大面积森林消亡，陆地植被遭到毁灭性破坏。植被的丧失使土壤失去保护，再加上酸雨的化学侵蚀，大陆风化速率急剧加快。大陆风化作用的加剧导致向海洋输入营养盐（如氮、磷）的通量大大增加，引发近海富营养化和水体分层。水体分层进一步切断了海水上下层的氧气交换，使得大洋缺氧带迅速扩张。全球多个剖面的不同氧化还原指标一致表明，缺氧事件在第一幕灭绝中普遍存在，成为海洋生物灭绝的关键因素。海洋内部的生物地球化学循环也陷入紊乱：氮循环记录显示海洋出现了严重的生物可利用氮（如硝酸盐、铵盐）的匮乏，海洋初级生产力受到压制；硫循环记录则表明当时海水可能具有极低的硫酸盐浓度，这使得海洋更容易变得缺氧甚至硫化状态。此外，海洋酸化也可能对以文石为主的造礁生物以及体型较大的双壳类和腕足类动物造成了打击，但其影响程度仍存在争议，需开展进一步的地球化学等分析工作。因此，火山活动并非通过单一机制发挥作用，而是通过全球变暖、大陆风化增强、海洋缺氧、海水酸化、陆地生态崩溃等多重压力协同作用，共同导致了三叠纪末这场生态浩劫。这一认识不仅为理解地球历史上关键地质转折期的极端气候与生物灭绝事件提供了重要案例，也为评估当下的全球变暖与生物多样性危机提供了警示。
图2 中大西洋火成岩省岩浆活动与大气、陆地和海洋环境变化及生物事件的作用机制本研究得到了国家重点研发项目（2023YFF0804000）、国家自然科学基金面上项目（42172032）、英国国家自然环境研究委员会（NERC Grant NE/V001639/1）和中国博士后科学基金（2025T180107）的联合资助。
作者简介：
第一作者：李靖，博士研究生。主要研究方向为三叠纪末期生物大灭绝事件与古环境的协同演化机制。以第一作者在Earth-Science Reviews、Chemical Geology、Global and Planetary Change期刊发表SCI论文3篇，以合作者身份在Nature Communications、EPSL等期刊发表SCI论文4篇。2025年入选中国科协青年科技人才培育工程博士生专项计划，获得国家留学基金委资助赴英国开展联合培养学习。
通讯作者：宋虎跃，中国地质大学（武汉）地质微生物与环境全国重点实验室，教授，入选国家级青年人才计划。研究方向包括：气体稳定同位素新技术和新装置研发；重大地质突变期碳、氮、硫生物地球化学循环及其地质微生物过程。主持国家重点研发青年科学家项目、国家基金委区域创新联合重点项目等科研项目，在Science、PNAS、Nature子刊、ESR、Geology、EPSL、GCA、中国科学:地球科学等地学期刊发表SCI论文90余篇，授权国家发明专利5项，获湖北省自然科学一等奖。
论文信息：Li, J., Song, Huyue, Bond, D.P.G., Wignall, P.B., Du, Y., Song, Haijun (2026). On the causes of the end-Triassic mass extinction. Earth-Science Reviews, 279, 105542.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2026.105542
