在3000英里外的南極冰層中發(fā)現(xiàn)的古代火山噴發(fā)的玻璃碎片

大約2000年前，當(dāng)羅馬處于鼎盛時(shí)期時(shí)，新西蘭北島爆發(fā)了一座火山，其暴力程度被認(rèn)為給半個(gè)地球之外的帝國土地蒙上了一層陰影。

科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了六個(gè)玻璃碎片，這些碎片可以追溯到爆炸的熱量，向南甩了5,000公里（3,100英里），在那里它們埋在280米的南極冰層下約2,000年。

由同一火山早期噴發(fā)形成的第七個(gè)碎片幫助團(tuán)隊(duì)確定了它們的確切起源，并幫助確認(rèn)了爆炸事件的時(shí)間。

“這七塊碎片加在一起，提供了陶波火山作為源頭的獨(dú)特且不可否認(rèn)的雙重指紋，”說環(huán)境科學(xué)家Stephen Piva，該研究的主要作者，惠靈頓Te Herenga Waka-Victoria大學(xué)的博士候選人。

這陶波火山已經(jīng)活躍了大約30萬年，但其時(shí)間最近的一次大噴發(fā)- 過去5000年來地球上最大，最有活力的噴發(fā)之一 - 令人驚訝地難以確定。

古羅馬和中國的歷史記錄描述公元186年左右的事件兩位抄寫員寫道，遙遠(yuǎn)的火山噴發(fā)遮蔽了他們的天空，半個(gè)世界之外：太陽升起“像血一樣紅，缺乏光”，“天空在燃燒”。

盡管這些描述可能很生動(dòng)，但它們與地質(zhì)記錄并不完全一致。冰芯中的硫沉積物是火山活動(dòng)的通常信號，來自南極洲和格陵蘭島的冰芯將陶波噴發(fā)的時(shí)間縮短到公元 230 年左右，需要幾十年的時(shí)間。

硫是從世界各地的火山中噴出的，所以它并不像科學(xué)家想要的那么精確。埋葬的樹木原木的放射性碳年代熱火山流從陶波火山噴發(fā)開始，其時(shí)間調(diào)整到公元232年左右（1,790年前）。這些保存完好的樹木上的果實(shí)和種子，以及它們?nèi)狈^暗的外部晚木，表明火山在夏末或秋季吹頂，但噴發(fā)的年份仍然存在爭議。

因此，Piva及其同事轉(zhuǎn)向了冰芯。長764米，摘自南極洲西部的羅斯冰蓋，其中包含約83,000年的氣候信息。

在279米的深度，研究人員發(fā)現(xiàn)了七個(gè)長約10至20微米的玻璃碎片，由花崗巖狀礦物制成。流紋巖.

它們的地球化學(xué)組成匹配的其他樣本來自陶波火山噴發(fā)，收集于新西蘭。有一塊碎片特別突出：它與25,600年前陶波火山早期ōruanui超級噴發(fā)產(chǎn)生的火山玻璃相匹配。

陶波的這種“雙重指紋”使研究人員對玻璃碎片的來源更加有信心，而它們在冰芯中的位置可以追溯到接近公元230年的最初幾個(gè)月。

ōruanui玻璃已有數(shù)百年歷史，但由相同的材料制成，很可能是從陶波火山出土并驅(qū)逐的進(jìn)入平流層以及公元230年噴發(fā)新形成的玻璃碎片。

“大規(guī)模的噴發(fā)羽流會將大量的火山顆粒送入空氣中，在那里它們會被風(fēng)廣泛分散，”解釋皮瓦。

雖然冰芯測年仍有一些誤差，但研究人員表示，他們的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了埋藏的樹木的年齡估計(jì)，這些原木在被陶波火山的熾熱噴射物吞沒時(shí)可能會瞬間死亡。

“確認(rèn)噴發(fā)日期為研究火山對大氣和氣候的潛在全球影響提供了機(jī)會，這對于更好地了解其噴發(fā)歷史和行為至關(guān)重要，”Piva說.

該研究已發(fā)表在科學(xué)報(bào)告.

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