长白山火山和日本湖相沉积记录的全新世火山灰年代学研究

论文摘要

火山灰年代学是研究火山灰的地层、年龄、地球化学及其分布范围的一门学科。火山灰年代学利用火山灰等时标志层对分布广泛的地质、古气候和考古记录进行地层关联和精确定年。东亚地区的古环境变化主要受亚洲季风控制,区域内的古气候记录对于我们理解亚洲季风的动力学十分关键。重要的是,东亚是一个火山活跃的地区,因而具有提供数量可观的火山灰标志地层的潜力。结合上述两点,该区域是使用火山灰标志层来同步古气候记录的理想区域。然而,在此之前需要建立一个全面的区域火山灰地层框架,用以指导未来的记录关联并最大限度地减少错误的地层关联。本博士学位论文用主、微量元素玻璃地球化学和独立年代学资料,建立了中国东北的长白山近源火山灰和日本久種湖中的远源火山灰的地层关联。发现在长白山天文峰的3层近源火山碎屑单元（C-1,C-2,C-3）都是长白山千年喷发的产物,天文峰剖面并无晚于千年喷发的火山灰堆积。此外,久種湖火山灰与长白山千年喷发火山灰的关联,使得可利用该火山灰的高分辨率冰芯年龄来制约湖泊放射性碳年代学。使用来自久種湖的高分辨率湖相沉积,本研究报道了日本北部第一个全新世显微火山灰地层记录。该记录综合了来自日本、中国/朝鲜、俄罗斯和很可能是印度尼西亚的显微火山灰,其中的舍维留奇火山灰是首个在日本发现的源自俄罗斯的火山灰。本研究显著扩大了区域内数层火山灰标志地层的已知分布范围,同时识别出一系列潜在的未知火山灰层。基于火山灰地层关联结果,提出了改善的RK12年龄模型。将火山灰记录与古环境记录结合,使得评估大型喷发事件的环境、气候效应成为可能。鉴于该记录中的火山灰标志层具有非常广的分布范围,从北半球高、中纬度（格陵兰岛、勘察加半岛）到南半球低纬度（印度洋）地区,本火山灰研究有助于久種湖古记录成为区域和全球古气候对比的重要档案之一。沉积层序中的一层显微火山灰,其地球化学与北半球亚洲火山喷发记录不相吻合,进一步研究显示其可能喷发自南半球的火山。本研究提出该层火山灰可能来源于印度尼西亚喀拉喀托火山,该火山距离久種湖6700公里。这一发现为火山灰在南北方向上跨半球传播提供了第一个实证,它不仅揭示了一次先前未知的大型火山喷发事件,且为该地区建立跨半球显微火山灰地层格架开辟了新的可能。最后,本研究建立了选择火山灰标志层构建区域地层框架的标准,提出了整合的东亚全新世火山灰地层框架,并评估了框架中的火山灰在多大程度上可以被应用于制约快速气候震荡事件的区域差异。本研究还对区域内一系列潜在的火山灰标志层进行了评述,并指出了未来工作的方向和机遇。考虑到近来显微火山灰研究在东亚地区取得了丰硕的成果,我们倡议该方法应该被更广泛地应用在区域内各类沉积层序中,这可能为该区域的火山灰年代学研究带来革命性的进展。

论文目录

摘要

abstract

第1章引言

1.1 研究背景

1.1.1 火山灰年代学的原理

1.1.2 东亚火山灰年代学研究

1.1.3 东亚古气候研究

1.2 区域地质概况

1.2.1 久種湖

1.2.2 长白山

1.3 目的和目标

1.4 论文大纲

1.5 工作量

第2章方法

2.1 显微火山灰的提取和鉴定

2.2 地球化学分析方法

第3章用火山灰年代学厘定长白山千年喷发

3.1 引言

3.2 背景

3.3 方法

3.3.1 显微火山灰提取

3.3.2 电子探针分析（EPMA）

3.3.3 激光探针分析（LA-ICP-MS）

3.4 结果

3.4.1 近源火山灰

3.4.2 远源火山灰

3.5 讨论

3.5.1 近源-远源火山灰关联、来源及其地层学意义

3.5.2 近源、远源火山灰成分差异及其对岩浆过程的指示意义

3.5.3 久種湖火山灰年龄模拟

3.6 小结

第4章日本北部久種湖的全新世火山灰地层记录

4.1 引言

4.2 研究区背景

4.2.1 礼文岛和久種湖

4.2.2 久種湖RK12 钻孔

4.3 方法

4.3.1 火山灰提取与玻璃地球化学分析

4.3.2 年代学

4.4 结果

4.4.1 地层学和年代学

4.4.2 玻璃地球化学

4.5 火山灰关联

4.5.1 俄罗斯火山灰

4.5.2 中国/朝鲜火山灰

4.5.3 日本北部火山灰

4.5.4 日本南部火山灰

4.5.5 印尼火山灰

4.5.6 重复出现的火山灰层

4.6 年龄模拟

j的喷发年龄'> 4.6.1 Ko-g和 Ma-f^j的喷发年龄

4.6.2 改善的RK12 年龄模型

4.7 整合的RK12 火山灰地层记录及其意义

4.8 小结

4.9 补充材料

第5章跨半球火山灰传播

5.1 引言

5.2 区域背景、样品和方法

5.2.1 远源记录

5.2.2 近源火山

5.3 结果和讨论

5.3.1 地层学和年代学

5.3.2 玻璃地球化学和火山灰关联

5.3.3 揭示未知火山喷发记录

5.3.4 对未来研究的启示

第6章综合的东亚全新世火山灰地层框架及其在古气候研究中的应用

6.1 引言

6.2 东亚全新世火山灰地层框架

6.2.1 早全新世火山灰

6.2.2 中全新世火山灰

6.2.3 晚全新世火山灰

6.3 可能的改进和未来的机遇

6.3.1 具有潜力的火山灰

6.3.2 东亚火山灰年代学研究的机遇

6.4 小结

第7章结论

7.1 主要结论

7.2 未来的工作

参考文献

致谢

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 博士论文

作者: 陈宣谕

导师: 徐义刚

关键词: 火山灰年代学,显微火山灰,东亚,全新世,长白山

来源: 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学,地质学

单位: 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)

分类号: P534.632;P597.3

DOI: 10.27544/d.cnki.gzcds.2019.000003

总页数: 212

文件大小: 14205K

下载量: 39

长白山火山和日本湖相沉积记录的全新世火山灰年代学研究

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢