Тефрохронология
Тефрохронология — это геохронологический метод, в котором используются дискретные слои тефры — вулканического пепла от одного извержения — для создания хронологической структуры, в которую палеоэкологические или археологические можно поместить записи. Такое устоявшееся событие обеспечивает «горизонт тефры». Суть метода заключается в том, что каждое вулканическое событие производит пепел с уникальным химическим «отпечатком пальца», который позволяет идентифицировать отложения на территории, пострадавшей от выпадения осадков. Таким образом, как только вулканическое событие будет независимо датировано, горизонт тефры будет действовать как маркер времени. Это вариант основного геологического метода стратиграфии .
Основные преимущества этого метода заключаются в том, что слои вулканического пепла можно относительно легко идентифицировать во многих отложениях и что слои тефры откладываются относительно мгновенно на обширной пространственной территории. Это означает, что они предоставляют точные слои временных маркеров, которые можно использовать для проверки или подтверждения других методов датирования, связывая последовательности, широко разделенные по местоположению, в единую хронологию, которая коррелирует климатические последовательности и события. Это приводит к « возрастному свиданию ». [1]
Эффективная тефрохронология требует точного геохимического снятия отпечатков пальцев (обычно с помощью электронного микрозонда ). [2] Важным недавним достижением является использование LA-ICP-MS (т.е. лазерной абляции ICP-MS ) для измерения содержания микроэлементов в отдельных осколках тефры. [3] Одна из проблем тефрохронологии заключается в том, что химический состав тефры может меняться с течением времени, по крайней мере, для базальтовой тефры. [4] Некоторые горизонты тефры и использование цирконовых методов более полезны, чем другие, для связывания слоев на обширных территориях и определения деталей извержения. [5] Например, часто очень взрывной характер риолитических извержений приводит к более широкому распространению, более высокое содержание калия в риолите позволяет более точно определить время, а расположение месторождения будет влиять на его потенциал химических изменений после отложения. [5] Методы циркона, примененные к тефре и другим образцам из того же извержения, могут позволить лучше понять источники магмы, время пребывания магмы и геохимические условия образования магмы, датируя не только само извержение, но также и время, когда магма впервые развилась. отдельно или с включением других камней. [5]
История специальности
[ редактировать ]Термин «тефрохронология», по-видимому, использовался Сигурдуром Тораринссоном еще в 1944 году. [6] Ключевым моментом в создании этой научной области исследований, которая превратилась в уникальный геонаучный метод, стал 1961 год, после того как предложение, поддержанное им во главе с японскими исследователями, включая профессора Кунио Кобаяши, привело к созданию международной научной группы. Этому предшествовала большая работа, но она была ограничена методами, доступными в то время в геологии. Это привело к тому, что образования тефры не были связаны между собой, а время было неправильным, что не могло быть связано с событиями, имеющими следы, скажем, по всему миру.
То, что сейчас известно как исследования криптотефры, произошло в образцах морского дна в 1940-х годах, но Кристер Перссон из Скандинавии был первым, кто опубликовал статьи в этой области в 1960-х годах. [6] Эндрю Дагмор в 1989 году был первым, кто использовал современную систематическую методологию. [6] С тех пор исследователи нацелились на стратиграфические архивы торфа , озерных отложений, ледяных кернов, морских отложений, лёсса , полов пещер и каменных укрытий или сталагмитов , а также отложений современных извержений. [6]
Горизонты ранней тефры были отождествлены с тефрой Саксунарватн (исландского происхождения, ок. 10,2 кал. тыс. л.н.), образующей горизонт позднего пребореала Северной Европы, пепла Ведде (также исландского происхождения, ок. 12,0 кал. тыс. л.н.), образующего горизонт позднего пребореала Северной Европы, пепла Ведде (также исландского происхождения, ок. BP) и тефра Лаахер-Зе (в вулканическом поле Эйфель , около 12,9 кал. тыс. л.н.). Основные вулканы, которые использовались в тефрохронологических исследованиях, включают Везувий , Геклу и Санторини . Незначительные вулканические события также могут оставить свой отпечаток в геологической летописи: вулкан Хейс ответственен за серию из шести основных слоев тефры в районе залива Кука на Аляске. Горизонты тефры обеспечивают синхронную проверку, с которой можно сопоставить палеоклиматические реконструкции, полученные из наземных записей, таких как исследования ископаемых пыльцы ( палинология ), из варв в озерных отложениях или из морских отложений и записей ледяных кернов , а также расширить пределы содержания углерода. -14 знакомств .
Пионером в использовании слоев тефры в качестве маркерных горизонтов для установления хронологии был Сигурдур Тораринссон , который начал с изучения слоев, найденных им в своей родной Исландии. [7] С конца 1990-х годов были разработаны методы, разработанные Крисом С.М. Терни ( QUB , Белфаст; ныне Университет Эксетера ) и другими для извлечения горизонтов тефры, невидимых невооруженным глазом («криптотефра»). [8] произвели революцию в применении тефрохронологии. Этот метод основан на разнице между удельным весом осколков микротефры и матрицы вмещающих отложений. Это привело к первому открытию ясеня Ведде на материковой части Великобритании, в Швеции, Нидерландах , в швейцарском озере Соппенсее и в двух местах на Карельском перешейке в Прибалтике России.
Он также выявил ранее не обнаруженные слои пепла, такие как борроболская тефра, впервые обнаруженная в северной Шотландии и датированная ок. 14,4 кал. ка БП, [8] горизонты микротефры эквивалентной геохимии из южной Швеции , датированные 13 900 варвами Кариако лет назад. [9] и из северо-западной Шотландии, датированный 13,6 кал. ка БП. [10]
С 2010 года байесовское моделирование возраста, основанное на постоянно совершенствующихся калибровочных кривых 14C и других данных, связанных с возрастом, таких как двойное датирование циркона, продолжает лучше определять тефрохронологию. [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лоу, диджей; Аллоуэй, Б.В. (2015). Ринк, У.Дж. и Томпсон Дж.В. (ред.). Тефрохронология // Энциклопедия методов научного датирования . Спрингер, Дордрехт. стр. 783–799. ISBN 9789400763036 .
- ^ Смит, DGW; Вестгейт, Дж. А. (1969). «Электронно-зондовый метод характеристики пирокластических отложений». Письма о Земле и планетологии . 5 : 313–319. Бибкод : 1968E&PSL...5..313S . дои : 10.1016/S0012-821X(68)80058-5 .
- ^ Пирс, Нью-Джерси; Иствуд, штат Вашингтон; Вестгейт, Дж.А.; Перкинс, WT (2002). «Микроэлементный состав одиночных осколков стекла в дистальной минойской тефре на юго-западе Турции». Журнал Геологического общества, Лондон . 159 (3): 545–556. Бибкод : 2002JGSoc.159..545P . дои : 10.1144/0016-764901-129 . S2CID 129240868 .
- ^ Поллард, AM; Блокли, SPE; Уорд, КР (2003). «Химическое изменение тефры в среде отложений». Журнал четвертичной науки . 18 (5): 385–394. Бибкод : 2003JQS....18..385P . дои : 10.1002/jqs.760 . S2CID 140624059 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Баник, Ти Джей; Карли, ТЛ; Кобл, Массачусетс; Ханчар, Дж. М.; Додд, JP; Казале, генеральный директор; Макгуайр (2021). «Магматические процессы в вулкане Снайфелл, Исландия, ограниченные возрастом циркона, изотопами и микроэлементами» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 22 (3): e2020GC009255. Бибкод : 2021GGG....2209255B . дои : 10.1029/2020GC009255 . : Разделы: 1 Введение, 2 Геологические условия и общие сведения.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Лоу, Дэвид Дж.; Эбботт, Питер М.; Сузуки, Такэхико; Дженсен, Бритта Дж.Л. (2022). «Глобальные исследования тефры: роль и значение международной исследовательской группы по тефре «Комиссия по тефрохронологии» в первые 60 лет ее существования» . История геокосмических наук . 13 (2): 93–132. Бибкод : 2022HGSS...13...93L . doi : 10.5194/hgss-13-93-2022 . hdl : 10289/15024 .
- ^ Аллоуэй и др. (2007)
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Терни, CSM; Харкнесс, Д.Д.; Лоу, Джей-Джей (1997). «Использование горизонтов микротефры для корреляции последовательностей отложений позднеледниковых озер в Шотландии». Журнал четвертичной науки . 12 (6): 525–531. Бибкод : 1997JQS....12..525T . doi : 10.1002/(SICI)1099-1417(199711/12)12:6<525::AID-JQS347>3.0.CO;2-M .
- ^ Дэвис, С.М.; Вольфарт, Б.; Вастегард, С.; Андерссон, М.; Блокли, С.; Посснерт, Г. (2004). «Существовали ли две тефры Борробола в раннем позднеледниковом периоде: значение для тефрохронологии?». Четвертичные научные обзоры . 23 (5–6): 581–589. Бибкод : 2004QSRv...23..581D . doi : 10.1016/j.quascirev.2003.11.006 .
- ^ Раннер, штат Пенсильвания; Аллен, JRM; Хантли, Б. (2005). «Новая криптотефра раннего голоцена из северо-западной Шотландии». Журнал четвертичной науки . 20 (3): 201–208. Бибкод : 2005JQS....20..201R . дои : 10.1002/jqs.910 . S2CID 126677732 .
Источники
[ редактировать ]- Аллоуэй Б.В., Ларсен Г., Лоу DJ, Шейн ПАР, Вестгейт Дж.А. (2007). «Тефрохронология», Энциклопедия четвертичной науки (редактор — Элиас С.А.) 2869–2869 (Elsevier).
- Дэвис, С.М.; Вастегард, С.; Вольфарт, Б. (2003). «Расширение границ распространения тефры Борробола на Скандинавию и обнаружение новых тефры раннего голоцена». Четвертичные исследования . 59 (3): 345–352. Бибкод : 2003QuRes..59..345D . дои : 10.1016/S0033-5894(03)00035-8 . S2CID 59409634 .
- Дагмор, Эндрю; Бакленд, Пол (1991). «Тефрохронология и позднеголоценовая эрозия почвы в Южной Исландии». Экологические изменения в Исландии: прошлое и настоящее . Гляциология и четвертичная геология. Том. 7. С. 147–159. дои : 10.1007/978-94-011-3150-6_10 . ISBN 978-94-010-5389-1 .
- Кинан, Дуглас Дж. (2003). «Вулканический пепел, извлеченный из ледяного керна GRIP, не с Теры» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 4 (11): 1097. Бибкод : 2003GGG.....4.1097K . дои : 10.1029/2003GC000608 .
- Тораринссон С. (1970). «Тефрохронология в средневековой Исландии», Научные методы в средневековой археологии (под ред. Р. Бергера) 295–328 (Беркли: University of California Press).
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Комиссия по тефрохронологии
- Метод тефрохронологии Геологической службы США
- Тефра и тефрохронология, Эдинбургский университет.
- Антарктическая исследовательская группа
- ТЕФРОХРОНОЛОГИЯ И ВЫСОКОТОЧНЫЙ АНАЛИЗ
- ТефраБаза
- Международный арктический семинар, 2004 г. Стефан Вастегорд и др., «На пути к тефрохронологии последнего ледниково-межледникового перехода в Скандинавии и на Фарерских островах»: (Аннотация)