Прерывистость в развитии органического мира выявлена давно. Она является основой палеонтологического метода в стратиграфии.
Наиболее крупные перерывы:
1) конец O,
2) поздний D (fr/fm),
3) граница P/T,
4) конец T,
5) граница K/Pg,
6) конец эоцена (Pg2),
7) граница плейстоцена – голоцена (Qp/Qh).
Особый интерес ученых привлекла граница мела и палеогена: в это время исчезли
-динозавры,
-морские рептилии,
-аммониты,
-белемниты,
-многие двустворки,
-некоторые мшанки и др.
Гипотезы причин вымираний.
1. Импактная гипотеза.
Для объяснения вымираний калифорнийскими учеными физиком и геофизиком Альваресами была предложена импактная гипотеза:
Доказательства.
1. Поводом для выдвижения гипотезы послужило обнаружение в Сев. Италии повышенного количества иридия (Ir) в тонком пограничном слое между мелом и палеогеном.
Позднее Ir аномалии были обнаружены более чем в 100 пунктах на разных континентах, в океанических скважинах.
2. Кроме иридиевой в пограничных породах обнаружены
аномалии изотопного состава стронция, углерода, кислорода, содержаний Pt, Os, Co, Ni, Cr, Au. Они характерны для углистых хондритов.
3. В 60 аномалиях обнаружены микросферулы санидина (высокотемпературный ортоклаз K[AlSi3O8]) и др. м-лов, в 28 – «шоковый» кварц, характерный для импактных образований, а также примеси сажи – свидетельство лесных пожаров.
4. На п-ове Юкатан в Мексике нашли предполагаемый кратер диаметром 180 км, глубиной 15 км.
Позже аналогичный возраст был установлен у Карского кратера диаметром 140 км.
Обоснование:
- аномалии Ir, Pt, Os, Co, Ni, Cr, Au, характерных для углистых хондритов,
-аномалии изотопного состава Sr, C, O,
-микросферулы санидина (гр полевых шпатов) и др. м-лов,
-«шоковый» кварц,
-сажа.
Причины аномалий:
- падение крупного (диаметром более 10 км) астероида или кометы,
- изменение температуры в сторону её резкого повышения или понижения,
- наступление темноты,
- образование в атмосфере HNO3,
- сильные цунами,
- испарение океанической воды (в случае падения в океан).
Вывод: по-видимому, Земля на границе мела и палеогена испытала воздействие роя метеоритов или крупного болида.
Критика: Хэллем Э. Признаки угасания вымерших организмов устанавливаются уже в мелу до пограничного возраста.
2. Биологическая гипотеза (внутренняя). Хэллем Э.:.
Ответ: это мог быть кометный дождь, растянувшийся во времени. Доказательством является широкое распространение тектитов в меловых отложениях.
3 гипотеза. Существует альтернативная метеоритно-вулканическая гипотеза. Падение метеорита вызвало излияние магмы.
3-я гипотеза.
Другие связывают вымирание организмов с излияниями деканских траппов, которые происходили как раз на границе мела и палеогена 65 млн л. назад.
Ещё обнаружен карский кратер диаметром 140 км.
3. Метеоритно-вулканическая гипотеза. Падение метеорита вызвало излияние магмы.
4. Магматическая гипотеза: излияния деканских траппов, которые происходили на границе мела и палеогена 65 млн л. назад.
5-я гипотеза – уменьшение уровня мирового океана в конце К и крупная трансгрессия в начале палеогена.
В.Е. Хаин: «импактная гипотеза в сочетании с вулканической выглядит предпочтительней».
09.12-08Б.41. | Роль импакта Чиксулуб в массовом вымирании на границе мела и палеогена. The role of The Chicxulub impact in the KT mass extinction. | Keller Gerta, Adatte Thierry, Berner Zsolt. | Ber. Geol. Bundesanst. | 2009, 78. p. 23 |
Анализ геологического разреза показывает, что импакт Чиксулуб и массовое вымирание на границе мела и палеогена – отдельные и не связанные события. Ни один вид не вымер в р-те импакта. Возможно причиной вымираний был деканский вулканизм, главная фаза которого была очень короткой и окончилась вблизи границы мела и палеогена. |
А.С. Алексеев проанализировал размещение эпох вымираний.
А.С. Алексеев также поддерживает метеоритную и вулканич гипотезы.
Граница Р/Т (250 млн. л.) – вымирание амфибий и рептилий. Иридиевые аномалии не обнаружены.
Геологические явления:
1) излияние сибирских траппов объемом около 1,5 млн км3;
2) понижение уровня моря (регрессия),
3) резкое увеличение СО2 в атмосфере (благодаря извержениям),
4) сильная триасовая трансгрессия.
Признаки космического события - падение кометы или астероида в океан:
1) обнаружение в породах Р/Т в Кордильерах зерен кварца со следами ударного воздействия,
2) обнаружение фулеренов, содержащих благородные газы с изотопными соотношениями, характерными для углистых хондритов (в Китае, Японии и Венгрии),
3) в Южном Китае – обнаружение Ni аномалий в зернах Fe-Si-Ni состава. И др.
Поздний ордовик. – причина – регрессия, связанная с материиковым оледенением.
Фран/фамен – находки сферул в Бельгии, сходство их с тектитами. Кратер сильян в Швеции с возрастом 368 млн л.
Поздний триас – находки в норийском ярусе 5 импактных кратеров.
Триас/юра – находки шокового кварца в Италии.
Юра/мел – импактная стр-ра в юж. Африке диаметром 340 км.
Возраст определен по цирконам.
Общий вывод по вымираниям:
Внешние причины.
Внутренние причины.
Лек. 9-2011