Kỷ Permi hay kỷ Nhị Điệp là một kỷ địa chất kéo dài 47 triệu năm từ lúc kỷ Carbon kết thúc 299 triệu năm trước đến khi kỷ Trias bắt đầu 252 triệu năm trước.[1][2] Tên gọi Permi (gốc Permian) do Roderick Murchison đề xuất vào năm 1841 dựa trên một khu vực rộng lớn bao hàm vương quốc cổ Permia và thành phố Perm nằm về phía sườn tây dãy Ural.[3][4] Murchison nhận xét rằng "động thực vật kỷ Permi, dù chủ yếu là những loài mới, nhưng nhìn chung liên hệ với những loài có trước hay thời Carbon, trong khi gần như khác hoàn toàn kỷ kế tiếp là Trias."[5] Kỷ (hệ) Permi bao gồm ba thế (thống) là Cisural, Guadalupe, và Loping;[1] lần lượt chúng tương đồng với Permi Sớm/Hạ Permi, Permia Giữa/Trung Permi, và Permi Muộn/Thượng Permi.[4] Permi là kỷ cuối cùng của đại Cổ Sinh, kỷ Trias tiếp theo thuộc đại Trung Sinh.[1]
Trong kỷ Permi, siêu lục địa Pangaea đạt trạng thái hoàn thiện nhất và vận động dịch bắc xoay ngược chiều kim đồng hồ.[6][7] Vận động này khiến khối tâm của nó chuyển dời từ 30° nam lúc bắt đầu kỷ lên 10° nam lúc kết thúc kỷ.[6] Kiến tạo sơn Ural khởi nguồn từ va chạm Laurussia–Kazakhstania đã bắt đầu từ Carbon Giữa và tiếp diễn trong Permi Sớm đến khoảng 290 Ma.[7] Cùng thời gian, rìa phía bắc của Gondwana rạn nứt, cuối cùng tách ra và trôi dạt lên phía bắc là địa thể Cimmeria, mở ra đại dương Neo-Tethys.[6] Ở phía đông bắc Pangaea, đại dương Cổ Á tiếp tục thu hẹp rồi biến mất khi Amuria hợp nhất với Hoa Bắc vào khoảng 250 Ma, lúc kỷ Permi khép lại.[6][8]
Bước sang kỷ Permi, Trái đất đang ở đỉnh điểm của một thời kỳ băng hà kéo dài nhất trong liên đại Hiển Sinh, gọi là kỷ băng hà cuối đại Cổ Sinh (LPIA).[9][10][11] Trong thế Cisural, khí hậu đã biến chuyển biểu hiện với sự gia tăng nồng độ CO2 khí quyển khiến cho miền nhiệt đới trở nên khô cằn và băng hà lùi dần trên đại lục Gondwana.[12] Sự tồn tại của siêu lục địa Pangaea có tác động sâu sắc đến khí hậu bên trong nó.[13] Nhiệt độ đất liền tăng khiến hoang mạc ngày một mở rộng và cằn cỗi hơn, trong khi chỏm băng nam cực và băng biển phương bắc thì thu hẹp dần.[13] Tiếp nối thời băng hà là giai đoạn chuyển tiếp xuyên suốt Permi Giữa rồi đổi sang trạng thái nhà kính đến hết Permi Muộn.[14] Vào lúc mà kỷ Permi sắp sửa trôi qua, khí hậu ấm lên đột biến với nhiệt độ bề mặt đại dương nhiệt đới tăng 8 °C còn nồng độ CO2 khí quyển tăng gấp 6 lần,[15] góp phần làm sụp đổ các hệ sinh thái trên cạn và dưới biển.[16]
Trong Permi Sớm, loại động vật đa dạng và phong phú là lưỡng cư và synapsid nhánh-pelycosaur.[17] Tuy nhiên hệ động vật bốn chân trên cạn ở giai đoạn sau có sự khác biệt đáng kể khi mà therapsid thống trị với những đại diện to lớn phổ biến như dinocephalia, therocephalia, gorgonopsia, và dicynodont.[17] Thực vật toàn cầu phân nhóm ra bốn địa bàn khác nhau, nổi bật nhất là khu Gondwana với những cánh rừng dương xỉ rụng lá Glossopteris bạt ngàn.[18][19] Chúng phát triển mạnh ở những địa điểm vĩ độ nam cao có khí hậu mát mẻ sau khi băng tan trong Permi Sớm.[19][20] Sinh vật dưới đáy biển nhiệt đới phong phú, bao gồm các nhóm tay cuộn, da gai, hình rêu, san hô, ít hơn là thân mềm và bọ ba thùy.[19]
Sự tổn thất đa dạng sinh học nặng nề nhất trong lịch sử sự sống động vật xảy ra vào thời khắc kết thúc kỷ Permi.[21] Vụ tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất trong liên đại Hiển Sinh đã tiêu diệt hơn 90% số loài dưới biển và 75% loài trên cạn.[22][23] Nguyên nhân chính được cho là Miền Đá lửa Lớn Bẫy Siberia (STLIP) phun trào gây xáo trộn môi trường nghiêm trọng.[24][25] Carbon dioxide, carbon hữu cơ bay hơi và khoáng vật được giải phóng vào khí quyển gây ấm lên toàn cầu, acid hóa đại dương, và sự phá hủy tầng ozone.[21] Trên mặt đất, nóng bức và hạn hán cùng cực biến nhiều phần diện tích thành không thể cư ngụ, còn mưa acid thì bóc trụi những khu rừng và bề mặt.[26] Dưới đại dương, nhiệt chết chóc và sự sụt giảm oxy/gia tăng hydro sulfide đã xóa sổ nhóm sinh vật đáy và phù du.[26] Các hệ sinh thái khắp toàn cầu bị tàn phá và sự sống bị đẩy đến bờ diệt vong.[27] Sự sống sẽ còn lâu mới có thể gượng dậy từ tai họa này, như quần xã động vật bốn chân trên cạn đã mất 30 triệu năm để phục hồi.
Tham khảo
- ↑ a b c Cohen, K.M.; Finney, S.C.; Gibbard, P.L.; Fan, J.X. (tháng 2 năm 2022), "The ICS International Chronostratigraphic Chart" (PDF), stratigraphy.org, International Commission on Stratigraphy, truy cập ngày 1 tháng 8 năm 2022
- ↑ Gradstein et al. 2020, tr. 877.
- ↑ Benton, Michael J.; Sennikov, Andrey G.; Newell, Andrew J. (tháng 1 năm 2010), "Murchison's first sighting of the Permian, at Vyazniki in 1841", Proceedings of the Geologists' Association, 121 (3): 313–318, doi:10.1016/j.pgeola.2010.03.005, S2CID 96424496
- ↑ a b Gradstein et al. 2020, tr. 876.
- ↑ Murchison, Roderick Impey (1872), Siluria: A History of the Oldest Rocks in the British Isles and Other Countries; with Sketches of the Origin and Distribution of Native Gold, the General Succession of Geological Formations, and Changes of the Earth's Surface (lxb. 5), John Murray, tr. 308–309,
... the animals and plants of Permian era, though chiefly of new species, are generically connected with those of the preceding or Carboniferous epoch, whilst they are almost wholly dissimilar to those of the next succeeding period, the Trias.
- ↑ a b c d Domeier, Mathew; Torsvik, Trond H. (tháng 5 năm 2014), "Plate tectonics in the late Paleozoic", Geoscience Frontiers, 5 (3): 303–350, doi:10.1016/j.gsf.2014.01.002, S2CID 129766968
- ↑ a b Torsvik & Cocks 2016, tr. 179.
- ↑ Zhang, Donghai; Huang, Baochun; Zhao, Guochun; Meert, Joseph G.; Williams, Simon; Zhao, Jie; Zhou, Tinghong (tháng 8 năm 2021), "Quantifying the Extent of the Paleo‐Asian Ocean During the Late Carboniferous to Early Permian", Geophysical Research Letters, 48 (15), Bibcode:2021GeoRL..4894498Z, doi:10.1029/2021GL094498, S2CID 238714243
- ↑ Isbell, John L.; Henry, Lindsey C.; Gulbranson, Erik L.; Limarino, Carlos O.; Fraiser, Margaret L.; Koch, Zelenda J.; Ciccioli, Patricia L.; Dineen, Ashley A. (tháng 7 năm 2012), "Glacial paradoxes during the late Paleozoic ice age: Evaluating the equilibrium line altitude as a control on glaciation", Gondwana Research, 22 (1): 1–19, doi:10.1016/j.gr.2011.11.005, S2CID 140693920
- ↑ Montañez, Isabel P.; Poulsen, Christopher J. (ngày 30 tháng 5 năm 2013), "The Late Paleozoic Ice Age: An Evolving Paradigm", Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 41 (1): 629–656, Bibcode:2013AREPS..41..629M, doi:10.1146/annurev.earth.031208.100118, S2CID 26751397
- ↑ Soreghan, Gerilyn S.; Soreghan, Michael J.; Heavens, Nicholas G. (ngày 2 tháng 5 năm 2019), "Explosive volcanism as a key driver of the late Paleozoic ice age", Geology, 47 (7): 600–604, Bibcode:2019Geo....47..600S, doi:10.1130/G46349.1, S2CID 155998115
- ↑ Fang, Qiang; Wu, Huaichun; Shen, Shu‐zhong; Zhang, Shihong; Yang, Tianshui; Wang, Xiangdong; Chen, Jun (tháng 12 năm 2021), "Trends and Rhythms in Climate Change During the Early Permian Icehouse", Paleoceanography and Paleoclimatology, 36 (12), Bibcode:2021PaPa...36.4340F, doi:10.1029/2021PA004340, S2CID 244866649
- ↑ a b Hein, J.R. (2004), "Chapter 1 The Permian Earth", Handbook of Exploration and Environmental Geochemistry, 8, Elsevier, tr. 3–17, doi:10.1016/S1874-2734(04)80003-2, ISSN 1874-2734
- ↑ Shi, G.R.; Waterhouse, J.B. (tháng 12 năm 2010), "Late Palaeozoic global changes affecting high-latitude environments and biotas: An introduction", Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 298 (1–2): 1–16, doi:10.1016/j.palaeo.2010.07.021, S2CID 129639505
- ↑ Wu, Yuyang; Chu, Daoliang; Tong, Jinnan; Song, Haijun; Dal Corso, Jacopo; Wignall, Paul B.; Song, Huyue; Du, Yong; Cui, Ying (ngày 9 tháng 4 năm 2021), "Six-fold increase of atmospheric pCO2 during the Permian–Triassic mass extinction", Nature Communications, 12 (1), doi:10.1038/s41467-021-22298-7, PMC 8035180, PMID 33837195, S2CID 233200774
- ↑ Joachimski, M. M.; Lai, X.; Shen, S.; Jiang, H.; Luo, G.; Chen, B.; Chen, J.; Sun, Y. (ngày 23 tháng 1 năm 2012), "Climate warming in the latest Permian and the Permian-Triassic mass extinction", Geology, 40 (3): 195–198, doi:10.1130/G32707.1, S2CID 131183799
- ↑ a b Brocklehurst, Neil; Day, Michael O.; Rubidge, Bruce S.; Fröbisch, Jörg (ngày 5 tháng 4 năm 2017), "Olson's Extinction and the latitudinal biodiversity gradient of tetrapods in the Permian", Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284 (1852): 20170231, doi:10.1098/rspb.2017.0231, PMC 5394676, PMID 28381616, S2CID 4782769
- ↑ Torsvik & Cocks 2016, tr. 191.
- ↑ a b c Wignall, P.B. (2005), "PALAEOZOIC | Permian", trong Selley, Richard C.; Cocks, L. Robin M.; Plimer, Ian R. (bt.), Encyclopedia of Geology, Elsevier, tr. 214–218, doi:10.1016/B0-12-369396-9/00050-2
- ↑ Torsvik & Cocks 2016, tr. 191, 192.
- ↑ a b Payne, Jonathan L.; Clapham, Matthew E. (ngày 30 tháng 5 năm 2012), "End-Permian Mass Extinction in the Oceans: An Ancient Analog for the Twenty-First Century?", Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 40 (1): 89–111, Bibcode:2012AREPS..40...89P, doi:10.1146/annurev-earth-042711-105329, S2CID 7976403
- ↑ Shen, Shu-zhong; Bowring, Samuel A. (ngày 6 tháng 10 năm 2014), "The end-Permian mass extinction: a still unexplained catastrophe", National Science Review, 1 (4): 492–495, doi:10.1093/nsr/nwu047, S2CID 86694364
- ↑ Burgess, Seth D.; Bowring, Samuel A. (ngày 7 tháng 8 năm 2015), "High-precision geochronology confirms voluminous magmatism before, during, and after Earth's most severe extinction", Science Advances, 1 (7), Bibcode:2015SciA....1E0470B, doi:10.1126/sciadv.1500470, PMC 4643808, PMID 26601239, S2CID 14847884
- ↑ Shen, Jun; Chen, Jiubin; Algeo, Thomas J.; Yuan, Shengliu; Feng, Qinglai; Yu, Jianxin; Zhou, Lian; O’Connell, Brennan; Planavsky, Noah J. (ngày 5 tháng 4 năm 2019), "Evidence for a prolonged Permian–Triassic extinction interval from global marine mercury records", Nature Communications, 10 (1), Bibcode:2019NatCo..10.1563S, doi:10.1038/s41467-019-09620-0, PMC 6450928, PMID 30952859, S2CID 96450157
- ↑ Torsvik & Cocks 2016, tr. 194.
- ↑ a b Benton, Michael J. (ngày 3 tháng 9 năm 2018), "Hyperthermal-driven mass extinctions: killing models during the Permian–Triassic mass extinction", Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 376 (2130): 20170076, Bibcode:2018RSPTA.37670076B, doi:10.1098/rsta.2017.0076, PMC 6127390, PMID 30177561, S2CID 52150334
- ↑ Sahney, Sarda; Benton, Michael J (ngày 15 tháng 1 năm 2008), "Recovery from the most profound mass extinction of all time", Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 275 (1636): 759–765, doi:10.1098/rspb.2007.1370, PMC 2596898, PMID 18198148, S2CID 2544611
Sách
- Torsvik, Trond H.; Cocks, L. Robin M. (2016), Earth History and Palaeogeography, Cambridge University Press, doi:10.1017/9781316225523, ISBN 978-1-107-10532-4
- Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Schmitz, Mark D.; Ogg, Gabi M., bt. (2020), Geologic Time Scale 2020, Elsevier, doi:10.1016/C2020-1-02369-3, ISBN 978-0-12-824360-2
- Stanley, Steven M.; Luczaj, John A . (2015), Earth System History (lxb. 4), Macmillan Learning, ISBN 978-1-4292-5526-4
