在3000英里外的南极冰层中发现的古代火山喷发的玻璃碎片

大约2000年前，当罗马处于鼎盛时期时，新西兰北岛爆发了一座火山，其暴力程度被认为给半个地球之外的帝国土地蒙上了一层阴影。

科学家们现在已经发现了六个玻璃碎片，这些碎片可以追溯到爆炸的热量，向南甩了5,000公里（3,100英里），在那里它们埋在280米的南极冰层下约2,000年。

由同一火山早期喷发形成的第七个碎片帮助团队确定了它们的确切起源，并帮助确认了爆炸事件的时间。

“这七块碎片加在一起，提供了陶波火山作为源头的独特且不可否认的双重指纹，”说环境科学家Stephen Piva，该研究的主要作者，惠灵顿Te Herenga Waka-Victoria大学的博士候选人。

这陶波火山已经活跃了大约30万年，但其时间最近的一次大喷发- 过去5000年来地球上最大，最有活力的喷发之一 - 令人惊讶地难以确定。

古罗马和中国的历史记录描述公元186年左右的事件两位抄写员写道，遥远的火山喷发遮蔽了他们的天空，半个世界之外：太阳升起“像血一样红，缺乏光”，“天空在燃烧”。

尽管这些描述可能很生动，但它们与地质记录并不完全一致。冰芯中的硫沉积物是火山活动的通常信号，来自南极洲和格陵兰岛的冰芯将陶波喷发的时间缩短到公元 230 年左右，需要几十年的时间。

硫是从世界各地的火山中喷出的，所以它并不像科学家想要的那么精确。埋葬的树木原木的放射性碳年代热火山流从陶波火山喷发开始，其时间调整到公元232年左右（1,790年前）。这些保存完好的树木上的果实和种子，以及它们缺乏较暗的外部晚木，表明火山在夏末或秋季吹顶，但喷发的年份仍然存在争议。

因此，Piva及其同事转向了冰芯。长764米，摘自南极洲西部的罗斯冰盖，其中包含约83,000年的气候信息。

在279米的深度，研究人员发现了七个长约10至20微米的玻璃碎片，由花岗岩状矿物制成。流纹岩.

它们的地球化学组成匹配的其他样本来自陶波火山喷发，收集于新西兰。有一块碎片特别突出：它与25,600年前陶波火山早期Ōruanui超级喷发产生的火山玻璃相匹配。

陶波的这种“双重指纹”使研究人员对玻璃碎片的来源更加有信心，而它们在冰芯中的位置可以追溯到接近公元230年的最初几个月。

Ōruanui玻璃已有数百年历史，但由相同的材料制成，很可能是从陶波火山出土并驱逐的进入平流层以及公元230年喷发新形成的玻璃碎片。

“大规模的喷发羽流会将大量的火山颗粒送入空气中，在那里它们会被风广泛分散，”解释皮瓦。

虽然冰芯测年仍有一些误差，但研究人员表示，他们的发现验证了埋藏的树木的年龄估计，这些原木在被陶波火山的炽热喷射物吞没时可能会瞬间死亡。

“确认喷发日期为研究火山对大气和气候的潜在全球影响提供了机会，这对于更好地了解其喷发历史和行为至关重要，”Piva说.

该研究已发表在科学报告.

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