地球历史上曾发生5次大灭绝，约2.5亿年前二叠纪末的第3次最惨烈。海洋中的三叶虫、棘鱼、古珊瑚等灭绝，陆地上大部分动物和昆虫灭绝，植物的大量灭亡使该时期的煤层缺失。这次生命大灭绝的原因和机制，一直是学界关注的重大课题。
二叠纪末灭绝的藤本植物单网羊齿化石。（沈延安课题组供图）
沈延安课题组和国外研究者合作，对澳大利亚悉尼盆地二叠纪到三叠纪地层进行研究。通过对长1000多米的地下钻孔样品和相关地层进行测量分析，研究者测定了陆地生物在悉尼盆地灭绝的层位，由此确定了它们的灭绝时间。
进一步对相关地层的黄铁矿进行高精度测试发现，在陆地生物灭绝前后，黄铁矿的硫同位素含量基本一致，唯独在灭绝期显著降低。
“我们研究发现，硫同位素的这种异常，与当时悉尼盆地湖水中的硫酸盐浓度急剧升高有关。”沈延安课题组李梦涵博士说，这些硫酸盐来自大气沉降，源于西伯利亚“超级火山”喷发。
澳大利亚悉尼盆地北缘的生物灭绝层位（红线所示）。（沈延安课题组供图）
西伯利亚“超级火山”从二叠纪末期起持续喷发数十万年，引发地球生态的连锁反应。本次研究表明，火山喷发出的二氧化硫转化成硫酸盐气溶胶在全球扩散，形成“硫酸雨”腐蚀地表环境系统，此外还产生“冰室效应”使全球变冷等，导致陆地生命大灭绝。
日前，国际学术期刊《地球与行星科学通讯》发表了该成果。
