墨西哥奥里萨巴火山(Citlaltépetl)多期次爆炸性喷发的岩石地层学与放射性碳年代学研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Journal of Volcanology and Geothermal Research 2.4

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  为解决奥里萨巴火山喷发历史重建不足的问题,研究人员通过岩石地层学分析和放射性碳测年技术,揭示了该火山40个喷发层组的多期次爆炸性喷发特征,修正了全新世喷发间隔(100–800年)和Lower/Upper Citlaltépetl喷发期(8.6–8.2 ka)的年代框架。该研究显著提升了火山灾害评估精度,为人口稠密区的防灾策略提供关键科学依据。

  

位于北美洲最高峰(5636米)的奥里萨巴火山(Pico de Orizaba),是一座威胁着周边50万人口的安山岩-英安岩质层状火山。尽管历史记载其最后一次活动在1687年,但对其爆炸性喷发的完整历史、喷发模式及灾害潜力长期缺乏系统研究。传统观点认为该火山仅有6次普林尼式喷发,但日益增长的人口压力使得精确评估其喷发频率和强度成为紧迫课题。

为解决这一问题,墨西哥国立自治大学(UNAM)的研究团队Matías Vásquez-Montoya和Rafael Torres-Orozco等人在《Journal of Volcanology and Geothermal Research》发表研究,通过86个采样点的岩石地层学分析和14
C测年技术,重建了该火山更新世-全新世的喷发历史。研究团队在5–24公里范围内系统采集样品,采用地层划分(bedsets)、岩相分析和放射性碳测年等方法,结合喷发产物(火山灰层、火山碎屑流PDC)的分布特征,建立了高精度喷发序列。

主要研究结果

  1. 地层框架重建:识别出40个喷发层组(36个空落堆积、23个PDC),发现全新世喷发间隔为100–800年,远短于此前认知。Lower Citlaltépetl(8.6–8.4 ka)和Upper Citlaltépetl(8.3–8.2 ka)喷发期的年代学被重新校准。
  2. 喷发模式解析:揭示多期次喷发典型序列——从穹顶坍塌(块状火山碎屑流BAF)、管道清理式喷发,到 climax 喷发柱,最终以柱体坍塌PDC结束。
  3. 灾害启示:发现12次全新世爆炸性喷发,频率较既往记录高3倍,强调需在灾害模型中纳入多期次喷发场景。

结论与意义
该研究首次系统揭示奥里萨巴火山的多期次爆炸性喷发行为,其高频喷发特征(如8.6–8.2 ka的密集活动)对墨西哥火山带的灾害防控提出新挑战。通过整合岩石地层学与年代学数据,不仅为火山喷发历史重建提供方法论范例,更直接服务于周边城市的灾害应急预案制定。研究特别指出,火山喷发间歇期(如690 BP至1687年)的平静可能误导公众风险认知,强调需通过地质记录提升社会防灾意识。

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