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我科学家发现 捕捉古老地层火山灰新方法

2020-03-11 14:30:18 作者:

剑川盆地风化火山岩(粗面岩)的199名受访者提供了

的地图,以捕捉古地层中的火山灰信号,这不是一项容易的任务。中国科学院青藏高原研究所新生代环境团队通过构建“火山岩-火山凝灰岩-沉积岩”对比序列,发现低温频率磁化率参数可作为捕捉云南地区火山灰的有效指标相关的研究结果最近发表在《地球物理研究:固体地球》杂志的网络版上火山爆发

是地球上主要的地质灾害之一一些火山释放出高达几十公里的火山灰,到达平流层,这会影响天气变化。火山灰落下的灰尘也会给当地人带来很大的困难但火山灰是地球地质史上“诊断”古地层绝对年龄的最佳材料之一,地层绝对年龄是破译地球系统演化的关键密码。

火山灰由火山爆发产生的微小碎片颗粒组成。极细的火山灰颗粒可能小于125微米,这与细碎屑沉积物的形态特征相似因此,现场观测只能识别出大量火山灰固结形成的一小部分火山凝灰岩,而大多数沉积地层中所含的火山灰很难用肉眼直接识别。

科学家只能将现场采集的疑似火山灰样本带入实验室,以确定它们是否含有火山玻璃。火山玻璃是火山爆发产生的碎片产物之一,是一种快速冷却后尚未结晶的玻璃状固体颗粒。“但是火山玻璃的提取和鉴定需要很长时间,而且价格昂贵,不适合广泛推广。然而,火山爆发包含大量磁性矿物,这些矿物通常以间隙物质或包裹体的形式存在于火山灰中,并且不容易被环境破坏,这可能不同于普通的碎屑沉积岩。因此,我们可以考虑使用快速廉价的岩石磁法来鉴别火山灰。论文作者、中国科学院青藏高原研究所研究员毛焰说

,但是,哪一个岩石磁性参数对识别火山灰最敏感和有效?

2013年以来,阎茂渡及其合作者多次访问云南剑川和曲靖。在云南省曲靖市,研究小组在3500多万年前发现了始新统湖相沉积地层,其中含有厚达3米的灰色火山凝灰岩。剑川县双河煤矿附近发育的同生湖相沉积地层中也有多层火山岩。经过详细的调查、讨论和取样,小组成员决定通过构建“火山岩-火山凝灰岩-沉积岩”的对比序列,寻找能够识别地层中火山灰的最敏感、最有效的岩石磁性参数中国科学院青藏高原研究所博士生、

论文的第一作者沈表示,该团队从磁性矿物类型、含量和粒度三个方面对三类样品的岩石磁性参数进行了系统的对比研究。结合岩相学和地球化学,该团队探索了火山灰不同于沉积岩的最显著的岩石磁性特征。

研究发现,低温频率磁化率参数表明火山岩和火山凝灰岩含有大量超细磁性矿物,而大多数沉积岩缺乏这一特征。因此,低温频率磁化率参数可以作为捕捉云南地区火山灰的有效指标

严懋度表示,该指标要求的样品预处理简单,测试快速。与使用火山玻璃的鉴定方法相比,实验室鉴定火山灰的效率大大提高该研究可为云南乃至其他地区地质历史中的古地层火山灰年代学研究提供必要的岩石磁学支持,对深入认识青藏高原东南缘构造和印度季风演化等重大科学问题具有重要意义。(刘晓倩记者卢成宽)

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