大灭绝是全球生物多样性的迅速下降，地球历史上发生了五件大事，其中最著名的发生在大约6600万年前的白垩纪时期，结束了恐龙的统治。 然而，最大的大规模灭绝归因于二叠纪，据估计，地球上95%以上的生命被消灭了。 这场灾难性事件的原因仍在争论中，支持者认为，这是由大型小行星撞击引起的，导致尘埃上升到大气中，阻挡阳光并产生酸雨，或者主要的火山活动向大气中释放了大量的二氧化碳，使海洋对海洋生物有毒。
发表在《化学地质学》杂志上的新研究进一步支持了后一种理论。 南京大学的王宇及其同事对中国长江上游志高采石场的沉积物样品进行了地球化学实验。 在样品中，科学家们发现了与碳同位素峰相关的重要汞异常，主要是在有机物中。
这种负碳-13同位素位移被解释为由于碳大量释放到大气中，很可能是由于火山喷发，这也是自然界中汞的主要来源**。 事实上，这种转变的时机与四川峨眉山地区已知的火山活动相吻合，那里的大型（>250,000平方公里）洪水玄武岩形成了一个大型火成岩省。 沉积物样品中的钼、铀和钒等微量元素容易受到还原和氧化条件的影响，三个显著的峰值表明海洋在缺氧时溶解氧会耗尽。 此外，卡皮塔尼时期（c.64 亿比 259亿年前）全球海平面的显著下降得到了陆地有机碳证据的支持，而镉和钼的低比例表明寒冷、富营养化水体的下降或季节性上升。
地球化学数据以及岩石样品中钙质藻类和螺旋有孔虫的减少表明海洋缺氧和水柱的分层更为明显。 在这种情况下，可能会形成一个非常小的氧气区，并且会有一个持续的缺氧条件区，这将抑制生物体的生存。 研究团队提出了一个三步火山-气候-海洋模型，解释了大规模的火山活动如何导致卡皮塔尼时期的海洋生物危机，最终导致二叠纪末期的大规模灭绝。 在第一阶段，该研究地点是碳酸盐平台的一部分，该平台连接到古特提斯洋，位于古代超大陆冈瓦纳的北部边缘。 这个富含氧气的浅海环境经历了一个剧烈的海洋循环，富营养化水体不断上升，非常适合海洋生物，长江上游部分有藻类、腕足类和珊瑚的证据。
在第二阶段，火山活动始于早期，大量释放温室气体，导致气候变暖3°C-5°C。 这与区域沉降引起的海平面上升相吻合，区域沉降加剧了水体的分层和海洋缺氧，因为温暖的海洋降低了溶解氧浓度。 虽然火山活动将营养物质带到地表，但海洋表面的初级生产力使用大部分氧气进行呼吸和有机分解，以创造最低限度的低氧。
第三阶段的特点是火山活动减弱，海洋条件恢复到较浅的海洋条件，这再次带来了富氧条件，增加了陆地有机物和海洋循环的激活。 这使得海洋生物能够从恶劣的缺氧条件下恢复并进化成新的生态位。
科学家们认为，我们现在正处于第六次大灭绝之中，继续探索火山活动在海洋领域所扮演的角色至关重要，海洋领域将面临另一场危机。