Тефрохронология — это геохронологический метод, который использует отдельные слои тефры — вулканического пепла от одного извержения — для создания хронологической структуры, в которой можно разместить палеоэкологические или археологические записи. Такое устоявшееся событие обеспечивает «горизонт тефры». Суть метода заключается в том, что каждое вулканическое событие производит пепел с уникальным химическим «отпечатком пальца», который позволяет идентифицировать отложения на территории, пострадавшей от выпадения осадков. Таким образом, как только вулканическое событие будет независимо датировано, горизонт тефры будет действовать как маркер времени. Это вариант основного геологического метода стратиграфии .
Основные преимущества этого метода заключаются в том, что слои вулканического пепла можно относительно легко идентифицировать во многих отложениях и что слои тефры откладываются относительно мгновенно на обширной пространственной территории. Это означает, что они предоставляют точные слои временных маркеров, которые можно использовать для проверки или подтверждения других методов датирования, связывая последовательности, широко разделенные по местоположению, в единую хронологию, которая коррелирует климатические последовательности и события. Это приводит к « возрастному свиданию ». [1]
Эффективная тефрохронология требует точного геохимического снятия отпечатков пальцев (обычно с помощью электронного микрозонда ). [2] Важным недавним достижением является использование LA-ICP-MS (т.е. лазерной абляции ICP-MS ) для измерения содержания микроэлементов в отдельных осколках тефры. [3] Одна из проблем тефрохронологии заключается в том, что химический состав тефры может меняться с течением времени, по крайней мере, для базальтовой тефры. [4]
Термин «тефрохронология », судя по всему, был использован Сигурдуром Тораринссоном еще в 1944 году . японскими исследователями, в том числе профессором Кунио Кобаяши, привело к созданию международной научной группы. Этому предшествовала большая работа, но она была ограничена методами, доступными в то время в геологии. Это привело к тому, что образования тефры не были связаны между собой, а время было неправильным, что не могло быть связано с событиями, имеющими следы, скажем, по всему миру.
То, что сейчас известно как исследования криптотефры, произошло в образцах морского дна в 1940-х годах, но Кристер Перссон из Скандинавии был первым, кто опубликовал статьи в этой области в 1960-х годах. [5] Эндрю Дагмор в 1989 году был первым, кто использовал современную систематическую методологию. [5] С тех пор исследователи нацелились на стратиграфические архивы торфа , озерных отложений, ледяных кернов, морских отложений, лёсса , полов пещер и каменных укрытий или сталагмитов , а также отложений современных извержений. [5]
Горизонты ранней тефры были отождествлены с тефрой Саксунарватн (исландского происхождения, ок. 10,2 кал. тыс . л.н.), образующей горизонт позднего пребореала Северной Европы, пепла Ведде (также исландского происхождения, ок. 12,0 кал. тыс. л.н.), образующего горизонт позднего пребореала Северной Европы, пепла Ведде (также исландского происхождения, ок. 12,0 кал. тыс. л.н.), образующего горизонт позднего пребореала Северной Европы, BP) и тефра Лаахер- Зе (в вулканическом поле Эйфель , около 12,9 кал. тыс. л.н.). Основные вулканы, которые использовались в тефрохронологических исследованиях, включают Везувий , Геклу и Санторини . Незначительные вулканические события также могут оставить свой отпечаток в геологической летописи: вулкан Хейс ответственен за серию из шести основных слоев тефры в районе залива Кука на Аляске. Горизонты тефры обеспечивают синхронную проверку, с которой можно сопоставить палеоклиматические реконструкции, полученные из наземных записей, таких как исследования ископаемых пыльцы ( палинология ), из варв в озерных отложениях или из морских отложений и записей ледяных кернов , а также расширить пределы углерода. -14 знакомств .
Пионером в использовании слоев тефры в качестве маркерных горизонтов для установления хронологии был Сигурдур Тораринссон , который начал с изучения слоев, которые он нашел в своей родной Исландии. [6] С конца 1990-х годов методы, разработанные Крисом С.М. Терни ( QUB , Белфаст; ныне Университет Эксетера ) и другими для извлечения горизонтов тефры, невидимых невооруженным глазом («криптотефра») [7], произвели революцию в применении тефрохронологии. Этот метод основан на разнице между удельным весом осколков микротефры и матрицы вмещающих отложений. Это привело к первому открытию ясеня Ведде на материковой части Великобритании, в Швеции, Нидерландах , в швейцарском озере Соппенсее и в двух местах на Карельском перешейке в Прибалтике России.
Он также выявил ранее не обнаруженные слои пепла, такие как борроболская тефра, впервые обнаруженная в северной Шотландии и датированная ок. 14,4 кал. ka BP, [7] горизонты микротефры эквивалентной геохимии из южной Швеции , датированные 13 900 лет назад варвой Кариако [8] и из северо-западной Шотландии, датированные 13,6 кал. ка БП. [9]
С 2010 года байесовское моделирование возраста, основанное на постоянно совершенствующихся калибровочных кривых 14C и других данных, связанных с возрастом, таких как двойное датирование циркона, продолжает лучше определять тефрохронологию. [5]