Извержение Цисянчжан, Чанбайшань. - Шицзячжуанская компания «Лебединое озеро», ООО

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 22485 (2022) Цитировать эту статью

2135 Доступов

5 Альтметрика

Подробности о метриках

Двойное датирование циркона (ZDD) комендитовой лавы показывает возраст извержения Цисянчжан (QXZ), вулкан Чанбайшань-Тяньчи, Китай/КНДР, 7,0 ± 0,9 тыс. лет назад. Этот возраст подтверждается новыми экспериментами с санидином 40Ar/39Ar и предыдущим контролем возраста по древесному углю в основании QXZ. Пересмотренный возраст подтверждает корреляцию с отдаленными пеплами в Восточном Китае и Центральной Японии и устанавливает значительное (по оценкам, индекс вулканической эксплозивности 5+) извержение, которое может служить полезным стратиграфическим маркером голоцена в Восточной Азии. Новый возраст указывает на то, что в лаве QXZ не зафиксировано ок. 17 ка экскурсия по геомагнитному полю Хилина Пали/Тяньчи, а скорее ранее непризнанная экскурсия в более молодой голоцен, ок. 7–8 ка. Сравнение U-Th-кристаллизации циркона и ZDD-возраста, а также санидинового возраста 40Ar/39Ar указывает на длительный период накопления магмы QXZ, который простирается от ок. 18 тыс. лет до возраста извержения. Это означает извержение, в котором смешались ремобилизованные ранее образовавшиеся кристаллы (антекристы) с предыдущих стадий накопления магмы с кристаллами, образовавшимися незадолго до извержения. Судя по этим результатам, частота рецидивов составляет ок. 7–8 тыс. лет назад для магматической системы Чанбайшань-Тяньчи приходится на два последних крупных цикла извержений.

Точный возраст четвертичных извержений имеет решающее значение для надежного определения вулканической истории и связанных с ней временных масштабов, что имеет последствия для геодинамики и вулканических опасностей, а также для развития и эволюции магматических систем. Широко распространенные отложения тефры также являются важными хроностратиграфическими маркерами, и поэтому точный возраст извержений имеет решающее значение для определения стратиграфии четвертичного периода. Однако становится все более очевидным, что получение надежного и точного прямого возраста (зарегистрированного в ювенильном материале) для извержений < 100 тыс. лет назад может быть очень сложной задачей, ставя под угрозу точную вулканическую хронологию в этот критический период времени. Извержение Цисянчжан (QXZ) вулкана Чанбайшань-Тяньчи (CBS-TC) на границе Китая и Корейской Народно-Демократической Республики (КНДР) (рис. 1) иллюстрирует многие из этих проблем, поскольку различные геохронологические методы приводили к часто противоречивым извержениям. возрастные интерпретации1,2,3. Событие QXZ является ключевым извержением на северо-востоке Китая/Японии, поскольку оно, по-видимому, фиксирует глобальное отклонение геомагнитного поля внутри лавовых и сваренных пирокластических отложений. Эту экскурсию по-разному соотносили с ок. Событие Блейка4, произошедшее 120 тыс. лет назад4, а позднее — экскурсия в Хилина Пали, приведшая к постулируемому новому палеомагнитному событию «Хилина Пали/Тяньчи»1. Адекватное определение возраста извержений приобрело еще большее значение благодаря недавней корреляции QXZ с отдаленными отложениями пепла в Китае (озеро Юаньчи - в 30 км2) и Японии (озеро Суйгэцу - в 900 км5), что означает эксплозивное извержение регионального значения с потенциально может помочь коррелировать «событие 8,2 тыс. лет назад» в северном полушарии, резкий переход к похолоданию примерно в 2000 году. 8,2 тыс. лет назад (ссылка 6). Подтверждение любой из этих потенциальных ассоциаций зависит от точного времени QXZ.

Географический контекст и подробности извержения Цисянчжан (QXZ) вулкана Чанбайшань-Тяньчи. (а) Затененный рельеф вулкана Чанбайшань-Тяньчи и его окрестностей, показывающий расположение и распределение лавового потока Цисянчжан на северном склоне кальдеры Чанбайшань-Тяньчи. Сплошная черная линия — международная граница между Китаем и КНДР. (б) Спутниковый снимок потока лавы Цисянчжан и показаны местоположения наших образцов. (c) Более широкий региональный контекст вулкана Чанбайшань-Тяньчи, показывающий места, где были обнаружены аналоги тефры/пепла извержения Цисянчжан.

На сегодняшний день прямое датирование ювенильных материалов из QXZ дало переменные результаты, а самый последний из предложенных возрастов - ок. 8,1 тыс. лет основано на косвенных датах по радиоуглероду-14 (14С), стратиграфии и тефрохронологии2,5. В этой статье мы решаем эту проблему, используя комбинированное применение неравновесного датирования циркона7 (U–Th)/He и 238U/230Th, известного как двойное датирование циркона (ZDD)8, что указывает на новый прямой возраст 7,0 ± 0,9 тыс. лет назад. для QXZ. Кроме того, мы провели высокоточные эксперименты по постепенному нагреву монокристаллов санидина 40Ar/39Ar, которые дали возраст в диапазоне от 7,2 ± 1,3 до 14,3 ± 0,7 тыс. лет назад, что подтверждает этот новый молодой возраст. Результаты этого исследования имеют важные последствия для региональной тефрохронологии, истории геомагнитного поля, дегляциации как триггера извержений, магматической истории вулкана Чанбайшань-Тяньчи и датирования четвертичных извержений вулканов.

850 μm) sanidine crystals from sample QXZC were chosen for analysis by the single crystal incremental heating (SCIH) 40Ar/39Ar technique. These yield individual crystal plateau ages ranging from 14.3 ± 0.7 to 7.2 ± 1.3 ka. The plateau ages are concordant with their respective normal, inverse, and total fusion ages (Fig. S2; Table S2). All but one of the six coarse sanidine crystals analyses yielded 40Ar/39Ar ages concordant with the ZDD age, with the youngest sanidine 40Ar/39Ar age of 7.2 ± 1.3 ka obtained in our own experiments overlapping with our ZDD eruption age within uncertainty. The ca. 7–20 ka range of sanidine 40Ar/39Ar ages14,17 is within the range of U–Th zircon crystallization age range of ca. 7.7–59 ka that necessarily predate the eruption./p> 5000 shards per gram of sediment) strongly suggests that the QXZ may be dispersed in a wider area than the very limited distribution currently known (Fig. 1)2,5. We follow Sun et al.2 and McLean et al.5 in asserting that this tephra layer potentially offers an important early Holocene marker horizon around East Asia and may help constrain the extent of important paleoenvironmental events like the "8.2 ka event"./p> 850 μm), washing, ultrasonic bathing and the use of magnetic separations using a FrantzTM model LB-1 magnetic separator. Mineral separates were cleaned by rinsing each sample with cold water, then washing in an ultrasonic cleaner for 15 min using triple distilled water (Milli-Q Water) then dried in a drying oven at 55 °C. Special care was taken to remove any alteration material from the groundmass using an intensive acid leaching procedure using a combination of HCl and HNO3 at different acid strengths and dried in a drying oven at 55°C57. The sanidine and anorthoclase concentrates were further treated with a 15% solution of HF for 7 min to remove adhering glass. The mineral concentrates were put through a solution of Lithium Heteropolytungstate (LST) using a density of 2.582 to float the anorthoclase and sink any possible plagioclase or anorthoclase with heavy inclusions. Samples were then washed with Milli-Q water and tried at 55 °C. Once the samples were dried, they were re-sieved between 250 μm to remove finer fractions produced from the ultrasonic cleaning. Final separates were obtained using a binocular microscope to obtain purities of > 99.9%./p>

2.3.CO;2" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1130%2F0091-7613%281997%29025%3C0483%3AHCIAPW%3E2.3.CO%3B2" aria-label="Article reference 6" data-doi="10.1130/0091-7613(1997)0252.3.CO;2"Article ADS Google Scholar /p>

2.0.CO;2" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1130%2F0091-7613%282001%29029%3C0275%3AMIHEAI%3E2.0.CO%3B2" aria-label="Article reference 32" data-doi="10.1130/0091-7613(2001)0292.0.CO;2"Article ADS Google Scholar /p>