Las Traps de Siberia ( en ruso : Сибирские траппы , romanizado : Sibirskiye trappy ) son una gran región de roca volcánica , conocida como una gran provincia ígnea , en Siberia , Rusia . El evento eruptivo masivo que formó las trampas es uno de los eventos volcánicos más grandes conocidos en los últimos 500 millones de años.
Las erupciones continuaron durante aproximadamente dos millones de años y abarcaron el límite Pérmico - Triásico , o límite P-T, que ocurrió hace unos 251,9 millones de años. Se cree que las Traps Siberianas son la causa principal del evento de extinción del Pérmico-Triásico , el evento de extinción más grave en el registro geológico. [1] [2] [3] [4] Los períodos posteriores de actividad de las Traps Siberianas se han vinculado a una serie de crisis bióticas más pequeñas, incluidos los eventos de extinción Smithiense-Espático , Olenekiense-Anisiense, Anisiense Medio-Tardío y Anisiense-Ladiniano. [5]
Grandes volúmenes de lava basáltica cubrieron una gran extensión de Siberia en un evento de inundación basáltica . Hoy, el área está cubierta por unos 7 millones de km2 ( 3 millones de millas cuadradas) de roca basáltica, con un volumen de alrededor de 4 millones de km3 ( 1 millón de millas cúbicas). [6]
El término "trampa" se ha utilizado en geología desde 1785-1795 para designar este tipo de formaciones rocosas . Proviene de la palabra sueca "escalera" ("trappa") y se refiere a las colinas escalonadas que forman el paisaje de la región. [7]
La fuente de la roca basáltica de las Traps Siberianas se ha atribuido a una pluma del manto , que se elevó hasta alcanzar el fondo de la corteza terrestre , produciendo erupciones volcánicas a través del Cratón Siberiano . [8] Se ha sugerido que, a medida que las placas litosféricas de la Tierra se movieron sobre la pluma del manto (la pluma de Islandia ), la pluma produjo las Traps Siberianas en los períodos Pérmico y Triásico, después de producir anteriormente las Traps de Viluy al este, y luego producir actividad volcánica en el suelo del Océano Ártico en el Jurásico y Cretácico , y luego generar actividad volcánica en Islandia. [9] También se han sugerido otras causas tectónicas de placas. [8] Otra posible causa puede ser el impacto que formó el cráter de Wilkes Land en la Antártida , que se estima que ocurrió aproximadamente al mismo tiempo y fue casi antípoda a las trampas. [10]
La principal fuente de roca en esta formación es el basalto, pero hay rocas máficas y félsicas , por lo que esta formación se denomina oficialmente provincia basáltica de inundación. La inclusión de rocas máficas y félsicas indica que se produjeron otras múltiples erupciones que coincidieron con el conjunto de erupciones de un millón de años de duración que creó la mayoría de las capas basálticas. Las trampas se dividen en secciones según su composición química, estratigráfica y petrográfica. [6]
Las trampas siberianas se encuentran bajo la sineclise de Tungus , una gran cuenca sedimentaria que contiene gruesas secuencias de depósitos de carbonato y evaporita del Paleozoico temprano y medio , así como rocas clásticas que contienen carbón del Carbonífero-Pérmico . Cuando se calientan, como por intrusiones ígneas , estas rocas son capaces de emitir grandes cantidades de gases tóxicos y de efecto invernadero. [11]
Una de las principales preguntas es si las Trampas Siberianas fueron directamente responsables del evento de extinción masiva del Pérmico-Triásico que ocurrió hace 250 millones de años, [12] o si fueron causadas por algún otro evento más grande, como el impacto de un asteroide . Una hipótesis planteada es que el vulcanismo desencadenó el crecimiento de Methanosarcina , un microbio que luego emitió grandes cantidades de metano a la atmósfera de la Tierra, [13] alterando en última instancia el ciclo del carbono de la Tierra según observaciones como un aumento significativo de los reservorios de carbono inorgánico en entornos marinos. [13] Investigaciones recientes han destacado el impacto de la deposición vegetal en el período Carbonífero precedente en la gravedad de la alteración del ciclo del carbono. [14]
Este evento de extinción, también llamado coloquialmente la Gran Mortandad, afectó a toda la vida en la Tierra, y se estima que llevó a la extinción de aproximadamente el 81% de todas las especies marinas y el 70% de las especies de vertebrados terrestres que vivían en ese momento. [15] [16] [17] Algunos de los eventos desastrosos que afectaron a la Tierra continuaron repitiéndose cinco a seis millones de años después de que ocurrió la extinción inicial. [18] Con el tiempo, una pequeña porción de la vida que sobrevivió a la extinción pudo repoblar y expandirse comenzando con niveles tróficos bajos (productores) hasta que los niveles tróficos más altos (consumidores) pudieron restablecerse. [18] Los cálculos de la temperatura del agua del mar a partir de mediciones de δ 18 O indican que en el pico de la extinción, la Tierra experimentó un calentamiento global letalmente caliente, en el que las temperaturas del océano ecuatorial superaron los 40 °C (104 °F). [19] Tomó aproximadamente de ocho a nueve millones de años para que se restableciera cualquier ecosistema diverso; Sin embargo, después de la extinción se establecieron nuevas clases de animales que no existían antes. [18]
La evidencia paleontológica indica además que la distribución global de los tetrápodos desapareció entre latitudes aproximadas de 40° sur a 30° norte, con muy raras excepciones en la región de Pangea que hoy es Utah . Esta brecha de tetrápodos de Pangea ecuatorial coincide con una "brecha de carbón" global de finales del Pérmico al Triásico medio que indica la pérdida de pantanos de turba . La formación de turba, un producto de la alta productividad vegetal, se restableció solo en la etapa Anisiana del Triásico, e incluso entonces solo en latitudes altas del sur, aunque los bosques de gimnospermas aparecieron antes (en el Spathian temprano ), pero nuevamente solo en latitudes más altas del norte y del sur. [20] En Pangea ecuatorial, el establecimiento de bosques dominados por coníferas no fue hasta finales del Spathian, y los primeros carbones en estas latitudes no aparecieron hasta el Carnian , alrededor de 15 millones de años después de su desaparición a finales del Pérmico. Estas señales sugieren que las temperaturas ecuatoriales excedieron su tolerancia térmica para muchos vertebrados marinos al menos durante dos máximos térmicos, mientras que las temperaturas ecuatoriales terrestres fueron lo suficientemente severas como para suprimir la abundancia de plantas y animales durante la mayor parte del Triásico Temprano. [21]
El vulcanismo que se produjo en las Trampas Siberianas dio lugar a la expulsión de grandes cantidades de magma de la corteza terrestre, lo que dejó rastros permanentes de roca del mismo período de tiempo de la extinción masiva que se pueden examinar hoy en día. [22] Más específicamente, el circón se encuentra en algunas de las rocas volcánicas. Para aumentar la precisión de la edad del circón, se organizaron varias piezas de circón de diferentes edades en una línea de tiempo basada en cuándo cristalizaron. [22] Luego se utilizó la técnica CA-TIMS , una técnica de datación por abrasión química que elimina la variabilidad en la precisión debido al agotamiento del plomo en el circón a lo largo del tiempo, [23] para determinar con precisión la edad de los circones encontrados en las Trampas Siberianas. Al eliminar la variabilidad debido al plomo, la técnica de datación por edad CA-TIMS permitió que el uranio dentro del circón fuera el foco central para vincular el vulcanismo en las Trampas Siberianas que resultó en altas cantidades de material magmático con la extinción masiva del Pérmico-Triásico. [22]
Para profundizar en la conexión con el evento de extinción del Pérmico-Triásico, otros eventos desastrosos ocurrieron alrededor del mismo período de tiempo, como cambios en el nivel del mar, impactos de meteoritos y vulcanismo. [17] Centrándose específicamente en el vulcanismo, se obtuvieron y compararon muestras de rocas de las Trampas Siberianas y otras regiones del sur. [24] Las muestras de basalto y gabro de varias regiones del sur cercanas a las Trampas Siberianas y de ellas se dataron basándose en los métodos de datación de la edad del isótopo argón 40 y del isótopo argón 39. [24] El feldespato y la biotita se utilizaron específicamente para centrarse en la edad de las muestras y la duración de la presencia de magma del evento volcánico en las Trampas Siberianas. [24] La mayoría de las muestras de basalto y gabro databan de hace 250 millones de años, cubrían una superficie de cinco millones de kilómetros cuadrados en las Trampas Siberianas [24] y ocurrieron en un corto período de tiempo con una rápida solidificación/enfriamiento de la roca. [25] Los estudios confirmaron que las muestras de gabro y basalto del mismo período del evento Pérmico-Triásico de otras regiones del sur también coincidían con la edad de las muestras dentro de las Trampas Siberianas. Esto confirma la hipótesis del vínculo entre la edad de las rocas volcánicas dentro de las Trampas Siberianas, junto con las muestras de rocas de otras regiones del sur, y el evento de extinción masiva del Pérmico-Triásico. [25]
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El gigantesco depósito de níquel - cobre - paladio de Norilsk - Talnakh se formó dentro de los conductos de magma en la parte más completa de las Trampas Siberianas. [26] Se lo ha vinculado con el evento de extinción del Pérmico-Triásico, que ocurrió hace aproximadamente 251,4 millones de años, [17] basándose en grandes cantidades de níquel y otros elementos encontrados en lechos de roca que se depositaron después de que ocurrió la extinción. [27] El método utilizado para correlacionar el evento de extinción con la cantidad excedente de níquel ubicada en las Trampas Siberianas compara la línea de tiempo del magmatismo dentro de las trampas y la línea de tiempo de la extinción misma. [28] Antes de que se descubriera el vínculo entre el magmatismo y el evento de extinción, se planteó la hipótesis de que la extinción masiva y el vulcanismo ocurrieron al mismo tiempo debido a los vínculos en la composición de la roca. [22]
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )67°N 90°E / 67°N 90°E / 67; 90