两个故事
让我们首先进入伯克利团队描绘的恐龙末日。
那是6605.2万年前,这时德干高原的火山已经持续稳定地喷发了40万年,而全球气温在升高5℃后又降回原点。滚热的熔岩早已覆盖了德干高原,勾勒出一片广袤的生命禁区。对生活在全球其他区域的恐龙来说,虽说尚且谈不上灭顶之灾,但气候的反复变化让生态系统变得脆弱,这也为随后的事件埋下伏笔。
小行星来了。突如其来的小行星撞向尤卡坦半岛,喷溅物索取了北美所有生物的性命。而后,火山灰与二氧化硫进入大气层,阻止阳光射向地面。短短几十年,气温下降了2~4℃,地球也进入了长达数千年的漫长冬季。气温的急剧变化与光照的减弱,让本就脆弱的生态系统举步维艰。
小行星撞击的另一个后果,是一场里氏10级的超级地震。虽然我们难以复原板块断裂的全部过程,但研究团队推断,不久之后,受全球超级地震的扰动,德干火山的喷发加剧。在撞击后的60万年间,德干火山的喷发量是小行星撞击前的3倍之多。随之释放的温室气体让地球再次进入漫长的升温模式。就这样,在冰与火的交替之间,火山完成对恐龙的致命一击。
而在普林斯顿团队的故事中,小行星撞击发生在6601.6万年前——与伯克利团队测定的时间几乎一致。同样在撞击前40万年,德干的火山喷发拉开了序幕。不过,不同于上一个故事中持续100万年的稳定喷发,Schoene认为火山喷发包含了4个活跃期;而在两次活跃期之间,是长达10万年的间歇期。有趣的是,喷发最剧烈的第2个活跃期出现在撞击之前,而小行星撞击则是落在间歇期!
Schoene论文中火山喷发的4个活跃期 ↑
我们很容易得出两个结论:1.早在小行星撞击之前,构成德干地盾的大部分岩浆已经喷出地表,因此火山对生物的影响也主要体现在撞击之前;2.撞击没有影响德干火山的喷发——撞击事件后,德干火山依然处于“熄火”状态。
因此,在Schoene的故事中,火山喷发与小行星撞击,看上去更像是一个惊人的巧合——两个没有任何联系,但都足以对恐龙造成毁灭性打击的事件,恰巧几乎在同一时间发生。于是,在双重打击之下,恐龙陷入万劫不复。
漏洞在哪?
在这两个恐龙灭绝的故事中,德干地盾的火山都扮演着重要的角色。但对其与小行星撞击的联系,却有着截然不同的解读。为什么对同一地区、同一时间的研究,出现了如此差异?其中的关键在于,两项研究采用了不同的研究方法。
在地学研究中,年代测定依照的是放射性同位素的衰变——经过特定的半衰期,放射性同位素衰减一半。理论而言,不同的同位素体系,应该得出一致的结论。但在实际操作中,由于定年材料的不同、精确度的差异等因素,即使尽可能保证取样与操作的准确、进行误差校正,也往往产生不同的结果。
对于6000多万年前的白垩纪末期,两种最常使用的定年手段——Schoene团队采用的铀-铅定年,以及Sprain团队的氩/氩定年,就存在这样的问题。
两位通讯作者在称赞对方工作的同时也都指出,对方的研究中存在明显的漏洞。在Schoene看来,他们的优势在于,铀-铅定年比氩/氩定年精度更高。他们对德干火山喷发阶段的剖析,正是高精度的表现。此外,Sprain团队测定的对象(斜长石)在岩浆喷出地表之前就已经结晶成形,时间上的误差在所难免。
而在另一边,伯克利的Sprain将矛头指向测定对象的代表性。Sprain写道,他们使用的斜长石完全源自火山喷发,因此完全反映了火山喷发事件;而对方测定的锆石可能形成于喷发过程,但也可能形成于非喷发期的沉积过程,这可能是误差的重要来源。
在这两个故事中,哪一个才是更接近真相的?还是说,所有人都还没有接近真相?看来,关于恐龙灭绝的完整过程,这些地质学家还要再争论一阵子了。