PDF《南极洲乔治王岛柯林斯冰帽 冰芯火山喷发记录》

第11 卷第 4期 极地研究 Vol.

11, No.

4 1999 年12 月CHINESE JOU RN AL OF POLAR RESEARC H December

1999 研究论文 南极洲乔治王岛柯林斯冰帽 冰芯火山喷发记录 韩建康 谢自楚 (湖南师范大学资源和环境研究所 ,长沙 410081) 戴枫年 (中国科学院沙漠研究所 ,兰州 730000) 张万昌 (中国科学院冰川冻土研究所 ,兰州 730000) 提要 矿物和结构分析揭示了南极洲乔治王岛柯林斯冰帽一支 80. 2m 冰芯中的 9层深褐色沉积 物的火山灰特征.本文从冰川处于稳定状态的假定出发 ,根据 Dansgaard-Johnsen流动模式断代 结果 ,建立了南设得兰群岛火山喷发序列.依冰芯记录判断 ,该区

1650 年以来的 340年间 ,共有

7 轮火山喷发.1875 ~

1925 年间似为火山活跃期 ,喷发地点可能主要在欺骗岛;

1650 ~

1800 年间为 一相对平静期;

此后一个世纪不太稳定 ;

而过去的 100年间基本平静 ,只是世纪初和 50~

70 年代 间各有一段动荡期. 冰芯中记载的大多数火山喷发可在该区有关文献中找到记录.没有记录在 案的几例喷发事件需进一步调查. 冰芯中缺失 1967~ 1970年欺骗岛火山灰层位表明 ,研究得到 的火山序列仍未包含所有的喷发事件. 但本文展示的该区过去 340年间火山活动基本趋势并不 因此而改变. 关键词 南极 乔治王岛 冰芯 火山喷发 记录

1 引言 火山爆发是地球动力特征的表现.大的火山事件 ,如1783 年发生在高纬 (

64 ° N)的La- ki 火山和

1815 年发生在赤道附近 (

8 ° S)的Tambora火山 ,都在全球或半球范围沉降了大 量的强酸物质 ,在极地冰盖中保留下可被检测到的火山酸层 ( Clausen and Hammer, 1988).两极地区冰芯提供了探讨强烈火山释放物质对全球大气影响的有效方式 ,如记录 在格陵兰冰芯中的火山硫酸根序列与年度气温变化 ,展示了硫酸根的气溶胶遮挡效应 ( Lyons et al. , 1990;

Stuiver et al. , 1995;

White et al. , 1997) ,从而指出了一条探索火山 - 气候关系历史变化的可靠途径. 但是 ,要真正以两极冰芯为手段揭示全球火山 - 气候系统 的内在规律 ,在弄清全球大的火山序列的同时 ,应当重视调查发生在极地地区的火山事 件 ,首先重建现代活火山的历史喷发序列 ,尽管其中有的仅有局部影响效果. 采自极地的 一些冰芯 ,如西南极洲的 Byrd站冰芯 ( Gow and Williamson, 1971;

Kyle and Jezek, 1978) 分析表明 ,其所记录的火山喷发事件是以火山灰层的形式记录下来的 ,它是钻点近处火山 喷发留下的证据.冰芯有可能是保存这类火山喷发历史的最完整记录. 在南极洲地区 ,已划出

6 个更新世以来的活火山活动区.其中南设得兰群岛 ( South Shetland Island)所在的 Bransfield断裂带 (图1中Bransfield Strait) 经历了最新的

1967 、

1969 和1970 年发生在欺骗岛 ( Deception Island)的火山事件 ( Gonzalez-Ferran, 1991).Qin et al. ( 1994)曾报道过纳尔逊岛 ( Nelson Island)冰芯中发现的火山灰喷发物 ,把它归于

1970 年事件的记录.Orheim( 1972)根据欺骗岛冰川冰中的污化层 ,指出

1912 ~

1917 年间曾发 生过一系列火山喷发事件.在最早的关于南设得兰群岛火山活动报道中 ,

1842 年发生在欺 骗岛的火山情况得到了详细描述 ( Wilkers, 1845).更早的发生在南设得兰群岛 (主要是欺 骗岛和企鹅岛 )的火山喷发 ,记载在 Simkin and Siebert( 1994)编纂的《世界火山》一书中. 但其中的一些事件 ,因资料来源的不确定性 ,需得到进一步证实或纠正.在上书所列的