GSC Logan Club Series: Dr. Linda T. Elkins-Tanton

Wednesday, January 22th, 2014

11:30 AM

Gamble Hall (100-615 Booth St), Geological Survey of Canada

For NRCan staff, follow upcoming lectures at our internal wiki: http://www.gcpedia.gc.ca/wiki/GSC_Logan_Club_Lecture_Series

If your regional office would like to participate via Tandberg, please notify Dawn Kellett 48 hrs in advance

Volcanoes and the Great Dying: the end-Permian extinction

Around 252 million years ago the Siberian flood basalts intruded into and erupted onto the Siberian craton, producing about three million cubic kilometers of lava. The flood basalt event is among several possible causes for the end-Permian extinction, the largest extinction in Earth history. About a decade ago we assembled an interdisciplinary team of scientists from eight countries to make progress on whether the similar ages of the volcanism and the extinction were coincidence, or causality.

 Some researchers have suggested there is no connection between the basalts at the extinction. Others have hypothesized that only carbon dioxide release was important. Our team also hypothesized that the magmas caused the injection of sufficient volatiles into the atmosphere to produce global climate change, but we found evidence for a far broader spectrum of chemicals. In Siberia, the magmas intruded a 12-km-deep evaporate basin containing hydrocarbon reservoirs. The complex interactions of heat and rock with silicate, hydrous, and hydrocarbon fluids produced rich ore bodies, a variety of magmatic rocks including carbonatites, and significant volumes of carbon, sulfur, chlorine, and fluorine-bearing volatiles.

 Through five field seasons in Siberia, laboratory analysis of samples, and using of climate models based on field and laboratory data, we have tested our hypotheses. With surprising parallels with the current day, extinction at the end-Permian was likely caused by chemical changes in the atmosphere that radically altered climate and atmospheric and ocean chemistry.

 Volcans et extinction de masse : L’extinction à la fin du Permien

 Il y a près de 252 millions d’années, les basaltes de plateau de Sibérie se sont introduits dans le craton sibérien et ont fait éruption à la surface de celui-ci, produisant environ trois millions de kilomètres cubes de lave. Cette éruption de basaltes de plateau est parmi plusieurs causes possibles de l'extinction de la fin du Permien, la plus grande extinction de l'histoire de la Terre. Il y a une dizaine d'années, nous avons assemblé une équipe interdisciplinaire de scientifiques de huit pays pour savoir si la simultanéité du volcanisme et de l'extinction étaient une coïncidence ou s’il y avait un lien de causalité entre ces deux phénomènes.

 Certains chercheurs ont suggéré qu'il n'existe aucun lien entre les basaltes et l'extinction. D'autres ont émis l'hypothèse selon laquelle seule la libération de dioxyde de carbone était importante. Notre équipe a également émis l'hypothèse que les magmas ont provoqué l'injection d’une quantité suffisante de substances volatiles dans l’atmosphère pour produire un changement climatique mondial, mais nous avons trouvé la preuve d'un spectre beaucoup plus étendu de produits chimiques. En Sibérie, les magmas se sont introduits dans un bassin évaporitique de 12 km de profondeur contenant des réservoirs d'hydrocarbures. Les interactions complexes de la chaleur et du roc avec du silicate liquide, des liquides aqueux et des hydrocarbures liquides ont produit des gisements riches en minerais, une variété de roches magmatiques dont des carbonatites et de grands volumes de substances volatiles à base de carbone, de soufre, de chlore et de fluor.

 Grâce à cinq saisons d’études sur le terrain en Sibérie, à l'analyse des échantillons en laboratoire et à l’utilisation de modèles climatiques appliqués à la base de données de terrain et de laboratoire, nous avons testé nos hypothèses. Montrant des parallèles surprenants avec la situation actuelle, l'extinction à la fin du Permien a vraisemblablement été causée par des changements chimiques de l'atmosphère qui ont radicalement modifié le climat et la chimie atmosphérique et océanique.