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　　中新网北京9月10日电 (记者 孙自法)约2.6亿年前，地球磁场强度有何变化？与该地质时期发生的两次生物大灭绝事件如何关联？

　　记者9月10日从中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞隆升及影响团队获悉，该团队领衔中外合作者对形成年龄约2.6亿年的攀枝花白马矿区层状辉长岩开展系列研究，最新发现当时古地磁场强度为现代地磁场的约51%，虽然相对于之前地质时期显著减弱，但依然有较为强劲的防护能力，因此排除了其是该时期两次生物大灭绝事件主因的学界假说。

　　这项古地磁场强度测定及变化影响研究的重要进展，由中国科学院青藏高原研究所联合首都师范大学、成都理工大学、中山大学和美国罗切斯特大学、佛罗里达州立大学等科研人员共同完成，相关成果论文近日在国际学术期刊发表。

　　为何研究

　　论文第一作者和通讯作者、中国科学院青藏高原研究所黄文涛研究员介绍说，作为地球的“隐形保护盾”，地磁场由地球深部液态外核的运动产生，延伸至太空，有效屏蔽着来自太阳和宇宙空间的高能带电粒子，为地球大气圈、水圈和生物圈提供重要保护。如果地磁场大幅减弱，磁层会随之收缩，更多高能粒子可能进入地球大气，并通过复杂的大气化学反应影响臭氧层，进而危及生物生存环境。

　　科学界据此提出一个颇具吸引力的假说：地质历史上的大生物灭绝事件，是否与地磁场异常减弱相关？

　　约2.60亿年-2.52亿年前的晚二叠世正是检验这一假说的关键时期。该时期先后发生了瓜德鲁普世末和二叠纪末两次重大生物灭绝事件，且这两次事件均与峨眉山和西伯利亚大火成岩省的大规模岩浆活动在时间上高度吻合。已有研究还发现臭氧层破坏和紫外线增强的证据。那么，当时的地球磁场是否也曾严重衰弱，甚至成为这两场远古生物大灭绝的推手？

　　针对这一备受关注且长期悬而未决的科学问题，研究团队以峨眉山大火成岩省攀枝花白马矿区层状辉长岩为突破口进行深入研究。年代学研究表明，该长岩体形成年龄为2.6亿年前，在侵位后200万年内冷却至220度，600万年内冷却至160度，随后继续缓慢冷却，无后期热扰动。古地磁学分析显示，其全岩样品记录了稳定剩磁，并确定保留有2.6亿年前岩体形成时记录到的古地磁场信息。

　　为精准获取古地磁场强度数据，研究团队从白马辉长岩中分离出载磁矿物为单磁畴(钛)磁铁矿的斜长石颗粒，这些斜长石是古地磁场强度测试的理想材料，其中的(钛)磁铁矿呈针状，为岩浆冷却过程中高温出熔的产物，记录着原生热剩磁。

　　有何发现

　　黄文涛指出，本项研究实验采用目前古地磁场强度测试最准确方法，基于二氧化碳激光进行快速加热，并以严格标准筛选数据，最终从134颗斜长石单矿物中，获得22个高质量古地磁场强度数据。

　　数据研究分析显示，2.6亿年前，攀枝花地区古地磁场强度为15.9±2.9微特斯拉，为现代地磁场的约51%，这相对于之前石炭纪-二叠纪反极性超静磁期确实已显著减弱，但远未达到接近“崩溃”的程度。按照该磁场强度估算，当时的磁层顶距离地心约为7.9个地球半径，而现代约为10.7个地球半径。这意味着，尽管当时的地球“磁保护罩”缩小了，却依然有较为强劲的防护能力。

　　研究团队表示，这一结果对理解晚二叠世生物危机具有重要意义。在已有大气模型中，地磁场导致显著臭氧损耗和紫外线增强的情景通常需要磁场大幅降低，甚至假设地磁场完全消失。而本研究获得时期的平均磁场仍约为现代的一半。因此，研究结果并不支持“极弱地磁场导致磁层近乎崩溃，并由此成为晚二叠世环境恶化和生物灭绝主要驱动力”的假说。

　　相比之下，大规模火山活动释放的卤素等挥发分及其引发的大气化学变化，仍是解释臭氧破坏的重要机制。

　　黄文涛透露，本项研究结果还显示，在持续数千万年的二叠纪-石炭纪反极性超静磁期结束后，地磁偶极矩可能在约500万年内下降超过一半。这为探索地球更深处核幔之间相互作用机制，以及地磁场强度与磁极倒转频率长期演化规律，提供了观察窗口和重要约束。(完)