大型爆炸式火山噴發(fā)能在短時(shí)間內釋放出巨量的能量、火山碎屑和火山氣體，通過(guò)引發(fā)地表降溫并改變水文循環(huán)，從而對全球氣候和環(huán)境造成短暫但顯著(zhù)的影響。同時(shí)，這類(lèi)事件也對人類(lèi)的生存和現代社會(huì )的運轉構成重大威脅（e.g., 2022年湯加火山噴發(fā)）。了解火山過(guò)往的噴發(fā)歷史，能為掌握其活動(dòng)規律、判別其危險程度和進(jìn)行災害預警提供關(guān)鍵信息。長(cháng)白山是我國最具潛在噴發(fā)危險的一座大型復合式活火山，盡管過(guò)往的研究使人們對該火山有了較多的了解，但關(guān)于其完整的爆炸式噴發(fā)序列，至今仍未能可靠地建立。

????近日，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所陳宣諭副研究員、徐義剛院士聯(lián)合中、英、德、韓等國科學(xué)家，利用顯微火山灰方法，首次在日本海沉積物中鑒定出長(cháng)白山三萬(wàn)年前一次大型噴發(fā)事件的產(chǎn)物。根據海洋火山灰獨特的化學(xué)成分（圖1），該研究判定其與長(cháng)白山火山口邊緣巨厚的火山浮巖（天文峰黃色浮巖，圖2）是同期噴發(fā)活動(dòng)的產(chǎn)物。天文峰黃色浮巖的噴發(fā)年齡一直是長(cháng)白山重要的未解之謎，過(guò)往各種定年方法給出的結果大相徑庭（年代估算從1千年到5萬(wàn)年都有，圖2）。本研究綜合利用海洋沉積物¹⁴C測年、火山灰年代學(xué)、貝葉斯年齡建模等方法，為黃色浮巖噴發(fā)提供了可靠的年齡制約（圖3），揭示了這一事件發(fā)生在距今29,948-29,625年以前（95.4%置信度）。

????總結起來(lái)，該研究識別出長(cháng)白山一次先前未知的重要噴發(fā)事件（約3萬(wàn)年前，火山灰傳播超600km），揭示了天文峰黃色浮巖的噴發(fā)年齡，修訂了長(cháng)白山十萬(wàn)年以來(lái)爆炸式噴發(fā)歷史（圖1d）。鑒于黃色浮巖噴發(fā)事件與區域乃至半球尺度的氣候突變事件（Heinrich Event 3，H3）在時(shí)間上耦合（圖4），該噴發(fā)的火山灰為闡明H3事件東亞環(huán)境響應的區域差異提供了關(guān)鍵的時(shí)間標志層。

????該研究成果近期發(fā)表于國際地學(xué)期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》,研究受?chē)易匀豢茖W(xué)基金(42102335)、南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗室(廣州)人才團隊項目(GML2022006)和同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室科研啟動(dòng)項目共同資助。

????論文信息：Chen, X.‐Y.（陳宣諭）*, Xu, Y.‐G.（徐義剛）, Tarasov, P. E., Leipe, C., Kim, J.‐H., Yan, S.（嚴爽）, Park, M.-H., Chun, J.-H., Chen, C.（陳聰）, He, P.-L.（賀鵬麗）, Blockley, S.P.E., (2024). Revisiting the Tianwen Yellow Pumice (TYP) eruption of Changbaishan volcano: Tephra correlation, eruption timing and its climatostratigraphical context. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 129, e2023JB028563.

論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2023JB028563

圖1. 日本?；鹕交?13PT-P4_411)與天文峰黃色浮巖(TYP)在長(cháng)白山已知的火山灰中具有獨特且一致的主量元素組成。

圖2. (b)天池火山口邊緣50米厚的天文峰黃色浮巖(TYP); (c)天文峰黃色浮巖過(guò)往的測年結果。

圖3. 貝葉斯統計建模方法為(a)日本海沉積序列、(b)13PT-P4_411火山灰提供年齡估算。

圖4. 古氣候記錄顯示天文峰黃色浮巖噴發(fā)(TYP)與區域乃至半球尺度氣候突變事件（Heinrich Event 3，H3）在時(shí)間上耦合。