顯微火山灰方法在東亞地區(qū)率先開(kāi)展海洋顯微火山灰研究

近日，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所副研究員陳宣諭和中國(guó)科學(xué)院院士徐義剛，聯(lián)合英國(guó)倫敦大學(xué)皇家霍洛威學(xué)院、韓國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)資源研究院和中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院等研究人員，應(yīng)用顯微火山灰方法，率先在東亞地區(qū)開(kāi)展了海洋顯微火山灰研究，報(bào)道了日本海全新世顯微火山灰地層記錄。相關(guān)研究發(fā)表于《地球物理學(xué)研究雜志：固體地球》。陳宣諭為該論文第一作者和通訊作者。

爆炸性火山噴發(fā)是東亞地區(qū)重要的自然災(zāi)害，研究火山噴發(fā)歷史和火山灰分布是理解爆炸性噴發(fā)的頻率和識(shí)別不同火山危險(xiǎn)程度的重要途徑。在東亞，日本火山的噴發(fā)歷史有較詳盡的研究，但通?；诳梢?jiàn)火山灰記錄。此外，區(qū)內(nèi)還有很多活火山，其噴發(fā)的可能性仍需進(jìn)一步探明。顯微火山灰方法能有效地查明地質(zhì)歷史中較為完整的噴發(fā)記錄，但該方法在東亞地區(qū)，特別是海洋沉積中僅有極少的應(yīng)用，阻礙了人們認(rèn)識(shí)區(qū)內(nèi)火山完整的噴發(fā)歷史。

針對(duì)上述問(wèn)題，研究人員應(yīng)用顯微火山灰方法，率先在東亞地區(qū)開(kāi)展了海洋顯微火山灰研究。結(jié)果表明，日本海13PT-P4鉆孔記錄到6層全新世火山灰標(biāo)志地層(過(guò)去僅知道1層)，它們分別來(lái)自中國(guó)長(zhǎng)白山、日本鬼界(Kikai)和韓國(guó)郁陵島(Ulleungdo)的爆炸性噴發(fā)。研究結(jié)果更新了相關(guān)火山灰的區(qū)域分布，增加了鉆孔中記錄到的火山灰的數(shù)量，使得該記錄成為日本海目前火山灰最多的全新世記錄，幫助實(shí)現(xiàn)將海洋記錄與極地冰芯、熱帶湖泊古氣候記錄在時(shí)間上精確同步。

研究人員使用顯微火山灰提取技術(shù)，首次報(bào)道了郁陵島火山U-1噴發(fā)的遠(yuǎn)源記錄。通過(guò)海洋沉積物14C測(cè)年和碳庫(kù)校正，該研究首次給出U-1火山灰的噴發(fā)年齡：3354-3080 cal yr BP (95.4%)。至此，郁陵島火山的全新世噴發(fā)歷史被較為完整地限定，目前已知的四次爆炸性噴發(fā)(U-4至U-1)，分別發(fā)生在距今約10.2、8.4、5.6和3.2 千年以前。成分分析顯示，U-1火山玻璃的主量元素與郁陵島其它火山灰的化學(xué)成分具有一定的相似性，但前者具備獨(dú)特的演化趨勢(shì)，暗示其可能具有與先前噴發(fā)不一致的巖漿房過(guò)程。

該研究還利用火山灰的陸源年齡構(gòu)建了海洋沉積記錄的年代學(xué)模型，展示了利用火山灰年代學(xué)幫助解決無(wú)有孔蟲(chóng)的海洋記錄精確定年的難題。另外，通過(guò)對(duì)比火山灰的海洋/陸地14C年齡，研究限定了西南日本海特定時(shí)間段的平均儲(chǔ)庫(kù)年齡，為校正海洋樣品TOC14C年齡提供了依據(jù)。研究觀測(cè)到的距今1千年時(shí)平均儲(chǔ)庫(kù)年齡的上升，可能指示該海區(qū)在中全新世晚期或晚全新世時(shí)發(fā)生了強(qiáng)烈的深層海水上涌。

該研究結(jié)果在火山學(xué)、年代學(xué)、古海洋學(xué)和古氣候?qū)W等方面具有啟示意義。(作者：朱漢斌)

關(guān)鍵詞： 研究人員 東亞地區(qū) 海洋顯微火山灰 記錄研究