“甲板上的核心!”
在两个月的时间里,每当我听到那个哭声时,我都会跑到戴维德斯的甲板上,看着船员们向上拉一个30英尺(10米)的圆柱管,里面装满了分层的,多色的岩石和从海底钻探的多色岩石和沉积物。
在2022年冬天,我花了两个月的时间在国际海洋发现计划的加入后巡游,作为IODP Expedition 398的一部分。我和我的地质学家同事使用这艘以前的石油勘探船深入海底,并揭示了Santorini Santorini,Grece,Grece,Grece,Grece,Grece,Grece,Grecee,Grecee的火山历史。
作为研究火山岩化学的科学家,我使用我的专业知识将火山沉积物与导致它们的喷发相关联,并了解岩浆在火山下和喷发期间的深度处经历的条件。
我们的探险队对海底进行了钻探,显示了50万年前发生的大规模但以前未知的火山喷发。这一发现扩展了我们对包括南爱琴海火山弧的火山链中的火山活动的理解,这将允许对该地区进行更准确的危害分析。
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考古学家长期以来一直对公元前1600年的圣托里尼岛的青铜时代爆发着迷。这种喷发与附近克里特岛上的米诺斯文明的下降有关。由于该地区的火山和地震活动的波动,地质学家也对该地区产生了浓厚的兴趣,该地区拥有约15,000名居民,每年吸引约200万游客。
尽管圣托里尼火山有大量的陆地记录,但科学家们知道这一记录是不完整的。在陆地上,侵蚀,植被和其他喷发事件通常覆盖或掩盖旧的火山沉积物,导致零散的历史。由IODP的开头解决方案实现了深海钻探,使研究人员获得了在土地上很少保存的地质记录。
火山喷发后,火山碎屑材料—爆发期间形成的岩石和灰烬;通过水柱定居在海底。在那里,粘土和生物材料,例如小型海洋生物的壳,连续下雨,封闭火山岩沉积物。这个过程保留了单个喷发作为单层的记录。随着时间的流逝,每一个连续的火山事件都会在该地区的火山历史上创造几乎连续的年代记录。
Expedition 398的任务是获取此深海记录,以记录每个集中火山活动区域中爆发的广泛历史。
IODP Expedition 398收集了钻芯,以更好地了解该地区Santorini,Christiana和Kolumbo火山的火山历史和复发间隔。开车分辨率的工作人员钻了12个地点,最大深度为海底以下2,950英尺(900米)。我们回收了超过780个内核的11,000英尺(3,356米)的总核心。
当技术人员将核心切成4.5英尺(1.5米)的部分时,科学家会聚集在一起,看看已经回收了什么材料。将核心置于表面压力之后,团队将纵向将它们分开,拍照,分析它们是否具有磁敏感性等物理性能,并描述材料。核心描述者测量并记录其中包含的每个岩石单元的地质组成。
作为地球化学实验室的负责人,我采集了多层火山岩和灰分的小样本,以溶解为溶液并分析其痕量元素组成。在喷发过程中,岩浆与水和岩石中的元素结晶并混合在一起。岩浆中产生的化学变化是该特定喷发条件的独特之处。因此,一旦我找出了沉积物样品的化学成分,我就可以指纹其火山起源。
在探险期间,我们的研究人员在多个盆地的多个地点发现了一个厚的白色浮石层。船上的生物地层学的日期为同一年龄:510,000至530,000年前。地球化学相关性表明该钻孔的组成也相同。
在这些盆地中找到相同的一层,使我们的研究团队能够建模造成的喷发可能是多大的。我们使用在探险期间收集的地震数据来确定火山沉积物的大容量约为21立方英里(90立方公里),在某些地方的厚度高达490英尺(150米)。此外,我们确定这层火山岩在该地区在爱琴海南部的该地区的1,100平方英里(3,000平方公里)上铺开。
我们的团队将这个存款命名为希腊语 阿奇 对于古代。该名称反映了岩石的希腊起源,以及它比我们在陆地上知道的许多火山活动要大得多。
根据考古凝灰岩的特征,我们可以理解形成它的火山喷发的性质。它在广泛区域的厚度和分布表明,考古凝灰岩是一次高强度喷发的结果。岩石中的许多囊泡或微小的孔表明,与液体岩浆同时释放了大量气体。这些小气泡描绘了一幅强大的喷发图片,其中很快释放了大量挥发性气体。
尽管有明显的大小和残酷性,但这种喷发与任何先前已知的陆上沉积物或大型喷发没有相关。相对缺乏陆地材料表明主要是海底喷发。一旦我们知道了我们想要的东西,我们的团队就可以将我们新发现的火山沉积物层与圣托里尼岛,克里斯蒂安娜和阿纳菲群岛的几个小的,以前不相关的陆上矿床相匹配。这些沉积物的存在表明在喷发过程中违反了海面,这再次符合我们对充满活力的喷发的情况。
对考古凝灰岩成分和年龄的进一步研究证实了这次喷发留下的岩石沉积物的独特性质。根据我们收集的数据,我们的团队认为,考古凝灰岩是喷发的结果,是青铜器年龄米诺亚爆发大六倍,留下了30倍厚的岩石沉积物。如此庞大的火山矿床的存在告诉我们,南爱琴海火山弧比以前认识到的科学家更有能力产生大型海底火山喷发。
识别考古凝灰岩扩大了我们对南爱琴海火山过程的了解。它表明,危险海底火山的倾向比以前实现的倾向更大。官员需要重新评估火山危害周围人口。