Las Trampas Siberianas ( ruso : Сибирские траппы , romanizado : Sibirskiye trappy ) es 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 trampas siberianas son la causa principal del evento de extinción del Pérmico-Triásico , el evento de extinción más grave del registro geológico. [1] [2] [3] [4] Los períodos posteriores de actividad de las Trampas Siberianas se han relacionado con una serie de crisis bióticas más pequeñas, incluidos los eventos de extinción Smithian-Spathian , Olenekian-Anisian, Medio-Tardío Anisian y Anisian-Ladinian. . [5]
Grandes volúmenes de lava basáltica cubrieron una gran extensión de Siberia en una inundación de basalto . Hoy en día, el área está cubierta por aproximadamente 7 millones de km 2 (3 millones de millas cuadradas) de roca basáltica, con un volumen de alrededor de 4 millones de km 3 (1 millón de millas cúbicas). [6]
El término "trampa" se ha utilizado en geología desde 1785-1795 para este tipo de formaciones rocosas . Se deriva de la palabra sueca para escaleras ("trappa") y se refiere a las colinas escalonadas que forman el paisaje de la región. [7]
El origen de la roca basáltica de las Trampas Siberianas se ha atribuido a una columna 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 movían sobre la columna del manto (la columna de Islandia ), la columna produjo las Trampas Siberianas en los períodos Pérmico y Triásico, después de haber producido anteriormente las Trampas de Viluy al este, y más tarde pasando a producir actividad volcánica en el fondo del Océano Ártico en el Jurásico y Cretácico , y luego generando actividad volcánica en Islandia. [9] También se han sugerido otras causas de placas tectónicas. [8] Otra posible causa puede ser el impacto que formó el cráter Wilkes Land en la Antártida , que se estima que ocurrió aproximadamente al mismo tiempo y fue casi la antípoda de las trampas. [10]
La principal fuente de roca en esta formación es el basalto, pero hay rocas máficas y félsicas presentes, por lo que esta formación se llama oficialmente Provincia de Basalto Inundado. La inclusión de roca máfica y félsica indica que ocurrieron muchas otras erupciones y coincidieron con el conjunto de erupciones de un millón de años de duración que crearon la mayoría de las capas basálticas. Las trampas se dividen en secciones según su composición química, estratigráfica y petrográfica. [6]
Las trampas siberianas están sustentadas por Tungus Syneclise , una gran cuenca sedimentaria que contiene gruesas secuencias de depósitos de carbonatos y evaporitas del Paleozoico temprano-medio , así como rocas clásticas que contienen carbón del Carbonífero-Pérmico . Cuando se calientan, como por ejemplo 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 ellas mismas 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 terrestre, [13] alterando en última instancia el ciclo del carbono de la Tierra basándose en observaciones como un aumento significativo de los depósitos de carbono inorgánico en los océanos. ambientes. [13] Investigaciones recientes han destacado el impacto de la deposición vegetativa en el período Carbonífero anterior sobre 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 provocó 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 entre cinco y seis millones de años después de que ocurriera la extinción inicial. [18] Con el tiempo, una pequeña porción de la vida que sobrevivió a la extinción pudo repoblarse 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 de 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 excedieron los 40 °C (104 °F). [19] Se necesitaron entre ocho y nueve millones de años para restablecer 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 del final del Pérmico al Triásico Medio que indica la pérdida de pantanos de turba . La formación de turba, producto de la alta productividad de las plantas, se restableció sólo en la etapa anisiana del Triásico, e incluso entonces sólo en las altas latitudes meridionales, aunque los bosques de gimnospermas aparecieron antes (en el Espatiano temprano ), pero nuevamente sólo en las altas latitudes septentrionales y meridionales. latitudes. [20] En Pangea ecuatorial, el establecimiento de bosques dominados por coníferas no fue hasta el final del Spathian, y los primeros carbones en estas latitudes no aparecieron hasta el Carnian , alrededor de 15 millones de años después de su desaparición al final 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 ocurrió en las trampas siberianas resultó en la expulsión de grandes cantidades de magma de la corteza terrestre, dejando rastros permanentes de roca del mismo período de la extinción masiva que pueden examinarse hoy. [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 el momento en que cristalizaron. [22] 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 con el tiempo, [23] se utilizó para determinar con precisión la edad de los circones encontrados en las trampas siberianas. Al eliminar la variabilidad debida 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 grandes cantidades de material magmático con la extinción masiva del Pérmico-Triásico. [22]
Para ampliar la conexión con el evento de extinción del Pérmico-Triásico, se produjeron otros eventos desastrosos alrededor del mismo período, 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 basaltos y gabro de varias regiones del sur cercanas y procedentes de las trampas siberianas se fecharon basándose en métodos de datación por edad del isótopo de argón 40 y del isótopo de 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 datan 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 suposición 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, con el evento de extinción masiva del Pérmico-Triásico. [25]
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El depósito gigante de níquel , cobre y paladio de Norilsk - Talnakh se formó dentro de los conductos de magma en la parte más completa de las trampas siberianas. [26] Se ha relacionado 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 rocas 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 las rocas. [22]
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )67°N 90°E / 67°N 90°E / 67; 90