古生物学家Raup和Sepkoski在各门类古生物论丛(Treatise on Paleontology)的基础上，以阶或统为单位，统计目、科、属数， 绘制成不同阶元多样性曲线， 发现5 亿多年来发生过5 次最大的生物多样性下跌事件，分别发生在奥陶纪末、泥盆纪晚期、二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末，俗称“五大灭绝”(‘Big Five’ mass extinctions)。
白垩纪生物灭绝的真正原因是什么?
在五大灭绝中，白垩纪末事件因其性质和意义独特，研究成果一直是最受关注的，这次大事件导致了海洋中浮游有孔虫、菊石和箭石等生物灭绝;最引人注目的是统治地球长约1.5亿年的恐龙的霸主时代一去不复返，为哺乳动物的生存发展提供了绝好的新的演化契机，生物界从此迎来了一个全新的纪元—新生代. 是什么引起这次大灭绝的呢?
20世纪80年代前，假说林立，争论不已，Alvarez等(1980)发现白垩系—第三系界线层粘土岩中有铱元素(含量比背景值高出约60 倍)、冲击石英和玻璃微球粒等，遂提出：65 Ma前有一颗直径10 km的巨大陨石撞击地球、砸出直径100~150 km、深900 m、位于墨西哥尤卡坦半岛的Chicxulub撞击坑，迸发的碎屑形成陨石尘，产生类似核冬天的效应，导致生物大消亡，此说一经发表，犹如一石激起千层浪，最近，由30余位作者署名的论文坚持此说。
然而， 这幅灾难的画面似乎过于简单化或戏剧化，因为这场大劫难虽说造成恐龙灭绝、约50%的属消亡，但仍有75%的海、陆生物科级分类单元幸存到了古近纪， 它的灭绝量值低于其他各大事件。
最近有数十位学者分别发文，在分析地层学、沉积学、地球化学和古生物学等多方面资料后指出， 这场大灭绝并非发生在瞬间， 或不仅由这次天体撞击所引发; 白垩纪最晚期发生的大规模火山喷发，印度Deccan大型、多幕溢出玄武岩(其主幕与这次事件一致), 才是大灭绝的主因. 在白垩系顶界还识别出一次中等规模的碳同位素负偏移事件。 撞击产生的尘埃遮天蔽日而破坏生物新陈代谢的假说也被认为不确凿。另外， 全球气候曾先冷后热， 海平面下跌范围广等因素也很重要; 有人甚至认为“天外来客”犹如给早已不堪重负、行将毙命的骆驼身上压上了最后一根稻草而已。
上述表明， 小行星或彗星撞击地球(地外)和玄武岩溢出地表(地内)两大活动导致当时的大气、海洋和陆地环境都发生了巨大的变化，这是引发白垩纪末生物大灭绝的根本原因. 随着研究的深入，许多问题被接二连三地提了出来，例如：
(1) 白垩系-古近系界线处的铱异常与那次致命的撞击是否同期?最近Mateo等(2013)认为Chicxulub撞击的玻璃球粒在界线层中有好几层都已发现，高的层位在第三系底部(界线之后15~20 万年)属于再沉积产物，最低层位比K-T界线处早了13~15 万年。
(2) 铱异常与撞击喷出物微球粒是否同期?
(3) 事件前后大规模的地外撞击究竟只有一次还是多次?
(4) 始新世(Eocene)晚期发生过地外星体撞击地球事件，最大陨石坑直径达100km, 却未找到同期生物灭绝的证据，这是为什么?尽管问题还不少，但外星撞击和大型岩浆活动综合导致白垩纪末大灭绝已成为较多学者的一种认识。另需指出，最新测定的白垩纪和古近纪交界的绝对年龄是65.95Ma, 与以往广泛使用的65 Ma的绝对年龄值几乎相差1 百万年。
中国学者对新疆、广东和黑龙江等地的白垩纪和古近纪之交的海相和陆相岩石、生物和年代地层及相关环境方面，付出了许多心力，提出了自己的认识殷切期望继续深化这两系海相、陆相和海陆交互相连续地层剖面的生物与地化等精时、交叉研究，为探索这次大灭绝做出更多让世人瞩目的成果。
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