946 г. извержение горы Пэкту.
946 г. извержение горы Пэкту. | |
---|---|
![]() | |
Вулкан | Гора Пекту |
Дата | конец 946 г. н.э. |
Тип | Плиниан |
Расположение | Цзилинь , Китай и провинция Рянган , Северная Корея |
ТЫ | 6 [ 1 ] |
Влияние | По крайней мере, краткосрочные региональные изменения климата |
Извержение горы Пэкту , стратовулкана на границе Северной Кореи и Китая, также известного как Чанбайшань, в 946 году. [ 1 ] произошло в конце 946 г. н.э. [ 2 ] [ 3 ] Это событие известно как Извержение Тысячелетия или извержение Тяньчи . [ 4 ] Это одно из самых мощных извержений вулканов в истории человечества ; классифицирован как минимум VEI 6 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
В результате извержения было выброшено около 13–47 кубических километров. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] магмы (эквивалент плотной породы) и образовала кальдеру , в которой сейчас находится озеро ( Небесное озеро ). Извержение имело две фазы, каждая из которых включала плинианские выпадения и пирокластический поток, а также извержение магмы различного по составу. [ 8 ] В среднем 5 см (2,0 дюйма) плинианского пеплопада и ко- игнимбритового пеплопада покрыли территорию около 1 500 000 км. 2 (580 000 квадратных миль) Японского моря и северной Японии. [ 9 ] [ 10 ] Этот слой пепла получил название «пепел Баегдусан-Томакомай» (B-Tm). [ 9 ] и является ценным маркерным горизонтом для сопоставления региональных архивов осадочных пород в Японском море и вокруг него. Извержение Тысячелетия было одним из крупнейших и самых мощных извержений за последние 5000 лет, наряду с Минойским извержением Теры , извержением Хатепе озера Таупо (около 230 г. н.э.), извержением Илопанго в озера 431 г. Гора Самалас возле горы Ринджани и извержение горы в 1815 году. Тамбора .
Дата
[ редактировать ]Слой пепла извержения является бесценным маркерным горизонтом для датирования и сопоставления региональных и глобальных архивов осадочных пород, поскольку свидетельства извержения обнаруживаются по всему Японскому морю. Таким образом, время этого извержения было одним из наиболее интенсивно изучаемых вопросов в вулканологии горы Пэкту до ее окончательного заселения в конце 946 года нашей эры.
Радиоуглеродное датирование
[ редактировать ]Точная радиоуглеродная дата извержения тысячелетия была достигнута путем проведения многочисленных радиоуглеродных измерений на пнях деревьев, которые были срублены и обуглены во время извержения. Эти радиоуглеродные измерения были сопоставлены с калибровочной кривой, чтобы ограничить дату 938–946 годами нашей эры. Дополнительные ограничения на дату были получены, когда основной выброс углерода-14 774-775 гг. н. э. ( событие Мияке ) был обнаружен в одном из пней, поваленных извержением. Между событием Мияке 774–775 гг. н.э. и краем коры было насчитано ровно 172 кольца, что означает, что дерево погибло в 946 году н.э. Эта дата подтверждает данные, полученные на основе модели возраста ледяного ядра Гренландии. Комендитовые и трахитовые осколки вулканического стекла с химическими следами, связанными с извержением Миллениума, были расположены в ледяном ядре Гренландии, и это положение соответствует дате 946–947 гг. Н.э. Пень с сохранившимися кольцами и событие Мияке 774-775 гг. н.э., а также идентификация слоя тефры в точно датированных кернах льда Гренландии указывают на однозначную дату Тысячелетнего извержения - 946 г. н.э.
Исторические отчеты
[ редактировать ]Несколько метеорологических явлений, зафиксированных в древней Корее и Японии в середине X века, возможно, были вызваны Тысячелетним извержением. Нихон Кирьяку ( Японские хроники ):
19 февраля 944 года н. э., около полуночи, сверху раздается тряска.
Другая похожая, но более поздняя запись из «Корёса» ( «История Корё» ) описывает во дворце в Кэсоне громкое волнение:
В первый год правления императора Чонджона (946 г. н.э.) зазвучали небесные барабаны. В тот год небо грохотало и кричало, была амнистия.
Кэсон находится примерно в 470 км от вулкана Пэкту, на расстоянии, на котором могло быть слышно извержение Тысячелетия. Кроме того, в «Истории храма Хынбокса» ( «Анналы Кофукудзи ») записано особенно интересное наблюдение в Наре , Япония: [ 11 ]
Вечером 3 ноября 946 года белый пепел мягко падал, как снег.
«Белый пепел», возможно, был белой комендитной первой фазой пеплопада B-Tm. [ 11 ] Три месяца спустя « Дай Нихон Кокироку» ( «Старые дневники Японии ») и «Нихон Кирьяку» ( «Японские хроники» ) зафиксировали громкое волнение в один и тот же день: [ 11 ]
7 февраля 947 года в небе раздался звук, похожий на гром.
Ледяной керн и годичные кольца
[ редактировать ]Хронология ледяного керна [ 12 ] а датировка по древесным кольцам позволяет чрезвычайно точно датировать точный календарный год любой глубины льда нашей эры или любого древесного кольца практически без неопределенности возраста. риолитового и трахитового Осколки Тысячелетия вулканического стекла с химическими отпечатками магмы были обнаружены на глубине льда, датируемой точно 946–947 годами нашей эры, что фактически подтверждает, что извержение произошло в течение последних 3 месяцев 946 года нашей эры. [ 12 ] [ 13 ]
Дальнейшее подтверждение было получено в результате изучения годичных колец субископаемой лиственницы, которая была поглощена и погибла во время первоначального взрывного извержения. Дерево было живым и записывало химические изменения в атмосфере во время крупного всплеска углерода-14 в 774 году нашей эры . Между этим событием и самым дальним кольцом имеется ровно 172 кольца, что означает, что дерево погибло в 946 году нашей эры. Это обеспечивает однозначную дату Извержения Тысячелетия. [ 2 ]
Динамика извержения
[ редактировать ]Обширные исследования осадочных отложений извержения Тысячелетия показали, что извержение имело две фазы, обе из которых привели к обширным выпадениям тефры и пирокластическим потокам. [ 10 ] [ 14 ] Первая фаза началась с плинианского извержения, в результате которого образовалась широко рассеянная комендитовая тефра, за которой последовали несплавленные пирокластические потоки и волны . После перерыва неизвестной продолжительности вторая фаза привела к образованию трахитических агглютинатов и спаянных пирокластических потоков и отложений пульсаций.
Фаза 1 (поедание магмы)
[ редактировать ]Первая фаза началась со стабильной колонны плинианского извержения, высота которой, по оценкам, достигла 30–40 км. [ 7 ] и образовался широко рассеянный слой осадков светлой пемзы. [ 7 ] Затем слой пемзовых осадков сразу же перекрывается, причем не одновременно, о чем свидетельствует отсутствие переслаивания , массивными пирокластическими потоками, которые покрыли площадь в 2000 км2. 2 (770 квадратных миль) со средней толщиной 5 м (16 футов) и достигал расстояния до 50 км (31 мили). Эти пирокластические потоки возникли в результате обрушения колонны Плинианского извержения. Слой коигнимбрита пепла, образовавшийся в результате отмывания во время пирокластического потока, перекрывает пирокластические потоки, представляя собой самые верхние отложения этой фазы извержения. Состав магмы этой фазы был преимущественно комендитовым и имел ярко выраженный светло-серый цвет. Массовая скорость извержения этой фазы оценивается в 1-4 × 10 8 кг/с. [ 7 ] На основании исторических записей о падении белого пепла в Наре предполагается, что первая фаза могла начаться 2 ноября 946 года нашей эры.
Фаза 2 (трахитовая магма)
[ редактировать ]До сих пор ведутся споры о том, какие пирокластические продукты были внедрены во время второй фазы и был ли значительный период покоя между первой и второй фазой. В нескольких местах продукты извержения первой и второй фазы разделяются непирокластическими материалами или эрозией , что указывает на перерыв в извержении.
В отличие от первой фазы, эта фаза началась с пульсирующих извержений из непостоянных колонн, характеризующихся частыми обрушениями колонн, откладывающими множественные образования тефры чередующегося цвета и перемежающимися с сопутствующими пирокластическими потоками в результате обрушения колонны. На этом этапе распознается до семи единиц падения. Осадки также отлагались в виде высокотемпературных агглютинатов, покрывающих внутреннюю стенку кальдеры. Пирокластические потоки этой фазы заполнили палеодолины во всех направлениях в радиусе 20 км (12 миль) от кальдеры. Самая верхняя часть отложений второй фазы также представляет собой слой коигнимбрита. С этой трахитической фазой произошло широкое рассеивание пепла. [ 9 ] [ 10 ] моделирование показывает, что шлейф извержения простирался на высоту более 30 км, а скорость массового извержения превышала 10 км. 8 кг/с. [ 7 ]
Объем извержения
[ редактировать ]На основании проксимальной и дистальной мощности отложений было подсчитано, что объем выпадений составлял от 13,4 до 37,4 км2. 3 Эквивалент плотной породы (DRE) магмы, а объем пирокластического течения плотности (PDC) составлял около 6,2-7,8 км. 3 ДРЭ. [ 6 ] По этим оценкам, общий объем извержения составит от 40,2 до 97,7 км. 3 , что соответствует от 17,5 до 42,5 км. 3 Магма DRE (при плотности отложений тефры 1000 кг/м2). 3 и плотность магмы 2300 кг/м. 3 ). Недавно использовались модели распространения тефры с толщиной выпадений тефры из обеих фаз, чтобы ограничить параметры извержения и объемы двух отдельных фаз. [ 7 ] От 3 до 16 км 3 (лучшая оценка 7,2 км 3 ) магмы ДРЭ была рассеяна первой комендитовой фазой и на 4-20 км 3 (лучшая оценка 9,3 км 3 ) во время второй трахитической фазы высыпаний. [ 7 ] Если рассматривать объемы PDC с этими обновленными объемами осадков, общий объем составит около 23 км2. 3 Магма DRE – аналогично количеству материала, удаленного из здания для образования кальдеры. [ 7 ]
Неустойчивый выпуск
[ редактировать ]Крупные извержения вулканов могут привести к выбросу большого количества летучих веществ и аэрозолей в атмосферу, что приведет к вулканической зиме и изменениям окружающей среды. [ 15 ]
Количество летучих веществ, выделяемых при извержении, таких как фтор , хлор и сера , оценивалось путем определения количества летучих элементов, растворенных в магме во время ее кристаллизации, и отсчета количества, все еще находившегося в магме во время извержения. Тела магмы часто попадают в кристаллы во время кристаллизации, образуя расплавные включения, которые анализируются для определения исходной концентрации летучих. Оставшееся количество растворенных в расплаве летучих устанавливается путем анализа матричного стекла – закаленной при извержении магмы. Разница в летучих элементах между MI и матричным стеклом затем умножается на объем расплава, чтобы оценить количество летучих веществ, которые выбрасываются в атмосферу. [ 15 ]
Измерено содержание фтора, хлора и серы в МИ и матричных стеклах комендитовой магмы, извергавшейся на первых фазах извержения. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Используя эти средние содержания летучих в МИ и матричном стекле в сочетании с объемом комендитовой магмы (3-17 км 3 DRE) летучее выделение составляло от 5 до 30 Tg S, 6–32 Tg F и 2–15 Tg Cl. [ 7 ] Содержание фтора и хлора в МИ и матричных стеклах охватывает аналогичный диапазон, что позволяет предположить, что расплавы, вероятно, не были насыщены ни одним из элементов, и потеря этих летучих фаз могла быть незначительной. [ 7 ] Низкий выход серы согласуется с данными ледяных кернов, согласно которым содержание серы оценивалось в ~2 Тг на основе данных о сульфатах неморской соли. [ 20 ] и ограниченное воздействие на климат, зафиксированное в палеоэкологических и палеоклиматических показателях. [ 2 ]
Климатические эффекты
[ редактировать ]Считается, что Извержение Тысячелетия выбросило в стратосферу огромную массу летучих веществ , что, вероятно, привело к серьезным климатическим последствиям во всем мире, хотя более поздние исследования показывают, что Извержение Тысячелетия вулкана Пэкту могло быть ограничено региональными климатическими последствиями. [ 21 ] [ 5 ] [ 13 ] [ 12 ] Однако в 945–948 годах нашей эры наблюдались некоторые метеорологические аномалии, которые могут быть связаны с Тысячелетним извержением. [ 22 ] Считается, что это событие вызвало вулканическую зиму .
Дата | Метеорологическая аномалия | Источник |
---|---|---|
4. Апрель 945 г. | Шел сильный снег | Старая история пяти династий |
28 ноября 946 г. | Глазурь ледяная | Старая история пяти династий |
7. Декабрь 946 г. | Масштабный мороз и туман , а также иней покрыли все растения. | Старая история пяти династий |
31 января 947 г. | В течение десяти дней шел снег, что вызвало нехватку продовольствия и голод. | Старая история пяти династий, Цзыжи Тунцзянь |
24 февраля 947 г. — 23 апреля 947 г. | Теплая весна | Японские исторические метеорологические материалы |
14 мая 947 г. | Мороз и холод, как суровая зима | Японские исторические метеорологические материалы |
16 декабря 947 г. | Глазурь ледяная | Старая история пяти династий |
25 декабря 947 г. | Глазурь ледяная | Старая история пяти династий |
6. Январь 948 г. | Глазурь ледяная | Старая история пяти династий |
24. Октябрь 948 г. | выпал снег В Кайфэне | Старая история пяти династий |
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Чанбайшань» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт .
- ^ Перейти обратно: а б с Оппенгеймер, Клайв; Вакер, Лукас; Сюй, Цзяндун; Гальван, Хуан Диего; Стоффель, Маркус; Гийе, Себастьен; Корона, Кристоф; Зигль, Майкл; Ди Космо, Никола; Хайдас, Ирка; Пан, Бо; Брейкер, Ремко; Шнайдер, Леа; Эспер, Ян; Фэй, Цзе; Хаммонд, Джеймс ОС; Бюнтген, Ульф (15 февраля 2017 г.). «Мультипрокси датирует «Тысячелетнее извержение» Чанбайшаня концом 946 года н.э.» . Четвертичные научные обзоры . 158 : 164–171. Бибкод : 2017QSRv..158..164O . doi : 10.1016/j.quascirev.2016.12.024 . hdl : 1887/71591 . ISSN 0277-3791 . S2CID 56233614 .
- ^ Джин, Ютинг; Ли, Цзюнься; Чжао, Ин; Сюй, Чэньси; Чен, Чжэньцзюй; Ли, Фэн; Чен, Цзяян; Чжан, Цзинъюань; Хоу, Сен; Синь, Цзян (1 июня 2022 г.). «Камбиальные свидетельства «Тысячелетнего извержения» вулкана Чанбайшань (ок. 946 г. н. э.) и климатических изменений в средневековом масштабе столетия» . Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 595 . Бибкод : 2022PPP...59510971J . дои : 10.1016/j.palaeo.2022.110971 . S2CID 247963699 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Вэй, Хайцюань; Ван, Ю; Джин, Цзинь Юй; Гао, Линг; Юн, Сон Хё; Джин, Болу (июнь 2007 г.). «Временные масштабы и эволюция внутриконтинентального вулканического щита Тяньчи и извержения, образующего игнимбриты, Чанбайшань, Северо-Восточный Китай» . Литос . 96 (1–2): 315–324. Бибкод : 2007Litho..96..315W . дои : 10.1016/j.lithos.2006.10.004 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Хорн, С. (2000). «Летучие выбросы во время извержения вулкана Байтоушан (Китай/Северная Корея) около 969 года нашей эры». Бычий вулкан . 61 (8): 537–555. дои : 10.1007/s004450050004 . S2CID 129624918 .
- ^ Перейти обратно: а б с Ян, Цинъюань; Дженкинс, Сюзанна Ф.; Лернер, Джеффри А.; Ли, Вейран; Сузуки, Такэхико; Маклин, Даниэль; Деркачев А.Н.; Уткин, И.В.; Вэй, Хайцюань; Сюй, Цзяндун; Пан, Бо (23 октября 2021 г.). «Тысячелетнее извержение вулкана Чанбайшань Тяньчи имеет VEI 6, а не 7» . Бюллетень вулканологии . 83 (11): 74. Бибкод : 2021БТом...83...74Y . дои : 10.1007/s00445-021-01487-8 . hdl : 10356/160061 . ISSN 1432-0819 . S2CID 239461051 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Коста, Антонио; Мингари, Леонардо; Смит, Виктория К.; Македония, Джон; Маклин, Даниэль; Фолч, Арнау; Ли, Джонхён; Юн, Сон Хё (2 января 2024 г.). «Шлейфы извержения простирались на высоту более 30 км в обеих фазах тысячелетнего извержения вулкана Пэкту (Чанбайшань)» . Связь Земля и окружающая среда . 5 (1): 6. Бибкод : 2024ComEE...5....6C . дои : 10.1038/s43247-023-01162-0 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Пан, Бо; де Сильва, Шанака Л.; Сюй, Цзяндун; Чен, Чжэнцюань; Миггинс, Дэниел П.; Вэй, Хайцюань (1 сентября 2017 г.). «Извержение тысячелетия VEI-7, вулкан Чанбайшань-Тяньчи, Китай / КНДР: новые полевые, петрологические и химические ограничения на стратиграфию, вулканологию и динамику магмы» . Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 343 : 45–59. Бибкод : 2017JVGR..343...45P . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2017.05.029 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Мачида, Х.; Арай, Ф. (2003). Атлас Тефры в Японии и окрестностях . Токио: Издательство Токийского университета.
- ^ Перейти обратно: а б с Маклин, Даниэль; Альберт, Пол Г.; Накагава, Такеши; Персонал, Ричард А.; Сузуки, Такэхико; Смит, Виктория К. (15 октября 2016 г.). «Идентификация отложений извержения Чанбайшань «Миллениум» (B-Tm) в осадочном архиве озера Суйгецу (SG06), Япония: Синхронизация палеоклиматических архивов всего полушария» . Четвертичные научные обзоры . 150 : 301–307. Бибкод : 2016QSRv..150..301M . doi : 10.1016/j.quascirev.2016.08.022 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Чен, Чжэнцюань; Чен, Чжэн (11 марта 2021 г.). «Выявление упоминаний об извержениях вулканов в китайских исторических записях» . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 510 (1): 271–289. Бибкод : 2021GSLSP.510..271C . дои : 10.1144/sp510-2020-86 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Зигль, М.; Винструп, М.; МакКоннелл-младший; Вельтен, КК; Планкетт, Г.; Ладлоу, Ф.; Бюнтген, У.; Кофе, М.; Челлман, Н.; Даль-Йенсен, Д.; Фишер, Х.; Кипфштуль, С.; Костик, К.; Маселли, О.Дж.; Мехальди, Ф. (8 июля 2015 г.). «Время и климатические воздействия извержений вулканов за последние 2500 лет» . Природа . 523 (7562): 543–549. Бибкод : 2015Natur.523..543S . дои : 10.1038/nature14565 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 26153860 . S2CID 4462058 .
- ^ Перейти обратно: а б Сунь, Чуньцин; Планкетт, Джилл; Лю, Цзяци; Чжао, Хунли; Зигль, Майкл; МакКоннелл, Джозеф Р.; Пилчер, Джонатан Р.; Винтер, Бо; Стеффенсен, JP; Холл, Валери (28 января 2014 г.). «Пепел от извержения тысячелетия Чанбайшаня, зафиксированный во льду Гренландии: значение для определения времени и воздействия извержения: САН И ДРУГ. ПЕП ИЗВЕРЖЕНИЯ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ В Гренландии» . Письма о геофизических исследованиях . 41 (2): 694–701. дои : 10.1002/2013GL058642 . S2CID 53985654 .
- ^ Сунь, Чуньцин; Лю, Цзяци; Ты, Хайтао; Немет, Кароли (1 декабря 2017 г.). «Тефростратиграфия вулкана Чанбайшань, северо-восток Китая, начиная с середины голоцена» . Четвертичные научные обзоры . 177 : 104–119. Бибкод : 2017QSRv..177..104S . дои : 10.1016/j.quascirev.2017.10.021 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б Селф, С. (28 июня 2006 г.). «Последствия и последствия очень крупных взрывных извержений вулканов» . Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 364 (1845): 2073–2097. Бибкод : 2006RSPTA.364.2073S . дои : 10.1098/rsta.2006.1814 . ПМИД 16844649 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Го, Чжэнфу; Лю, Цзяци; Суй, Шужен; Лю, Цян; Он, Хуайюй; Ни, Юньян (июнь 2002 г.). «Массовая оценка летучих выбросов во время извержения вулкана Байтоушань в 1199–1200 гг. Н.э. и ее значение» . Наука в Китае. Серия D: Науки о Земле . 45 (6): 530–539. дои : 10.1360/02yd9055 . S2CID 55255517 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Хорн, Сюзанна; Шминке, Ганс-Ульрих (февраль 2000 г.). «Летучие выбросы во время извержения вулкана Байтоушан (Китай/Северная Корея) около 969 года нашей эры» . Бюллетень вулканологии . 61 (8): 537–555. дои : 10.1007/s004450050004 . S2CID 129624918 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Яковино, К.; Сиссон, ТВ; Ловенстерн, Дж. Б. (2014). «Свидетельства существования жидкой фазы, предшествовавшей извержению тысячелетия, вулкана Пэкту, Северная Корея» . Тезисы осеннего собрания АГУ . 2014 . Бибкод : 2014АГУФМ.В24Д..08И . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Скайлет, Бруно; Оппенгеймер, Клайв (октябрь 2023 г.). «Повторная оценка выбросов серы и галогенов в результате тысячелетнего извержения вулкана Чанбайшань (Пэкту)» . Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 442 . Бибкод : 2023JVGR..44207909S . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2023.107909 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Зигль, Майкл; Тухи, Мэтью; МакКоннелл, Джозеф Р.; Коул-Дай, Цзихун; Севери, Мирко (12 июля 2022 г.). «Вулканические инъекции стратосферы серы и оптическая толщина аэрозоля во время голоцена (последние 11 500 лет) из биполярного массива ледяных кернов» . Данные науки о системе Земли . 14 (7): 3167–3196. Бибкод : 2022ESSD...14.3167S . doi : 10.5194/essd-14-3167-2022 . hdl : 2158/1279650 . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Сюй, Цзяндун; Пан, Бо; Лю, Таньчжо; Хайдас, Ирка; Чжао, Бо; Ю, Хунмэй; Лю, Руосинь; Чжао, Пин (15 января 2013 г.). «Климатическое воздействие тысячелетнего извержения вулкана Чанбайшань в Китае: новые данные на основе высокоточного радиоуглеродного датирования по покачиванию» . Письма о геофизических исследованиях . 40 (1): 54–59. Бибкод : 2013GeoRL..40...54X . дои : 10.1029/2012gl054246 . ISSN 0094-8276 . S2CID 37314098 .
- ^ Фей, Дж (2006). «Возможное климатическое воздействие извержения Эльджья в Исландии на Китай, сделанное на основе исторических источников». Климатические изменения . 76 (3–4): 443–457. Бибкод : 2006ClCh...76..443F . дои : 10.1007/s10584-005-9012-3 . S2CID 129296868 .