综述：关于意大利武尔卡诺岛火山喷发活动及时间序列的修订历史资料

《Earth-Science Reviews》：Revised historical sources on the eruptive activity and chronology of Vulcano island (Italy)

本研究通过整合地质调查、放射性测定和历史文献分析，系统重新评估了维拉诺岛拉福萨锥体和维兰卡锥体的喷发历史，确认了公元前183年至126年间的锥体形成与稳定，1525-1526年喷发导致的海峡闭合，以及1739和1771年的重大喷发事件，揭示了历史文献对火山灾害评估的价值。

　　在对火山活动进行深入研究时，意大利的 Vulcano 岛以其丰富的历史喷发记录和地质特征成为研究的重点。Vulcano 位于西西里岛附近，是埃奥利群岛中的一个火山岛，拥有多种喷发类型，包括喷发岩浆的火成岩喷发、蒸汽喷发、偶尔的斯通博利式喷发以及一些非爆炸性喷发。尽管已有大量地质研究和放射性及古地磁年龄测定，但历史喷发的年代和来源仍存在显著的空白。这些空白主要源于地质层序的复杂性和缺乏可靠的火山层序标记。

本研究旨在重新评估 Vulcano 岛上 La Fossa 和 Vulcanello 锥体的历史喷发时间线和喷发口位置，时间跨度从公元前4世纪到公元18世纪。通过整合历史文献分析、现代火山学和地质层序数据，我们采用多学科方法对这一历史时期进行了系统性的回顾。这种跨学科的方法有助于识别喷发事件的可靠性，以及它们在时间和空间上的分辨率，而无需依赖已有的火山学解释。研究结果包括：

1. **Vulcanello 锥体的初步形成与稳定**：Vulcanello 锥体及其相关的熔岩平台在公元前183年至公元前126年之间形成，并在之后的几个世纪中逐渐稳定。这一发现为理解 Vulcanello 的地质演化提供了新的视角。

2. **连接 Vulcanello 与 Vulcano 的地峡形成**：该地峡的形成可能归因于 La Fossa 锥体喷发材料的逐渐积累。这一过程可能始于16世纪初，并在1525-1526年喷发中达到顶峰。

3. **Forgia Vecchia 喷发口的现代喷发缺乏明确的历史证据**：尽管在 La Fossa 锥体早期发展期间存在一些古老的爆炸性喷发迹象，但现代时期的喷发活动在历史记录中并未得到明确的证实。这一发现强调了历史文献在重建火山活动历史中的局限性。

4. **18世纪 Pietre Cotte 喷发周期的精确时间线**：Pietre Cotte 喷发周期的精确时间线得到了进一步的厘清，其中包括1739年喷发的流状熔岩和1771年喷发的浮石降落。这些喷发分别来源于 La Fossa 锥体的不同顶部喷发口。

本研究指出，Vulcano 岛上至少发生了五次喷发或喷发周期，其强度和规模超过了典型的 Vulcanian 喷发。这些喷发分别发生在公元前4世纪末、1444年、1525-1526年、1739年和1771年。然而，历史文献中并未记录任何重大的蒸汽喷发，除了著名的 Breccia di Commenda 喷发。然而，地质证据表明，在 La Fossa 锥体早期喷发口开放期间，曾发生过许多（较小的）蒸汽喷发。这些发现表明，历史文献在重建 Vulcano 的喷发历史方面具有重要价值，并强调了其在提高火山灾害概率情景的时间分辨率方面的潜力。

Vulcano 岛的喷发历史与地质结构密切相关。La Fossa 锥体和 Vulcanello 的喷发活动与该岛的地质特征紧密相连，尤其是其内部和边缘的 La Fossa 盆地。在最近的几个世纪里，La Fossa 锥体经历了长期的喷发活动，其最新喷发周期发生在1888-1890年，标志着一段长期喷发活动的结束。自那以后，La Fossa 锥体进入了一个以浅层地震活动和高温喷气口为特征的喷气阶段。最近的一个喷发周期发生在2021年，显示出该火山可能再次进入活跃状态的迹象。

Vulcano 岛的喷发活动与该地区的地壳运动密切相关。其喷发历史可以追溯到全新世，涉及多个喷发口和多次喷发事件。La Fossa 锥体和 Vulcanello 是主要的喷发源，它们的喷发活动形成了复杂的地质层序。然而，由于侵蚀、再沉积和火山构造活动的影响，这些层序的完整性受到一定限制。放射性测年法（如碳-14、钾-氩、镭-钍和铀系列）和古地磁测年法已被用于测定喷发产品的年代，但这些方法常常无法提供单个地质单元或喷发事件的明确年代。

为了克服这些困难，结合地质和年代数据与历史文献是至关重要的。历史文献提供了关于喷发时间线、喷发样式和喷发口位置的宝贵信息。埃奥利群岛自史前时期就有人类活动，因为其丰富的火山资源（如黑曜石、明矾和硫磺）以及其战略性的海上位置。Vulcano 在古希腊被称为 Hiera（意为“神圣奉献”），在古罗马被称为 Vulcanus。在基督教时代，它被视为地狱的入口。其频繁的喷发活动使其在古代就广为人知，名称 Vulcano 成为了所有火山的代称，而 Vulcanian 喷发样式也由此得名。

然而，历史文献在某些时期提供了有限的信息，例如从古代到阿拉伯统治的千年，以及直到18世纪末 Vulcano 才重新被大量居住。观察者很少亲自在 Vulcano 上进行观察，而是在 Lipari 或西西里进行，这导致了喷发口的识别困难。文字记录主要存在于喷发影响到岛外居住区时，或者喷发不够剧烈以至于在西西里和意大利未被察觉。因此，大多数历史喷发只能通过火山学推理来归因于特定的喷发口，而非文字上的确凿证据。特别是在非科学时期，记录强调的是非凡和壮观的事件，以及这些事件对人或地方的影响，而非喷发口的具体位置或形态。这可能导致了在假设历史文献描述的事件代表火山学事实和特征时的火山学偏见。

本研究的目的是回顾 Vulcano 活动的历史文献，包括新发现的文献，并选择那些涉及未解决问题的文献。我们采用了一种非火山学的史学方法，对原始文本进行批判性分析，以构建一个统一的历史验证和可靠的数据集，涉及喷发时间线、现象学和喷发口定位。随后，这些数据在整合地质、层序和年代信息的火山学框架内进行解释。这种区分历史分析与火山学解释的方法确保了透明度，减少了解释性偏见，并为不同的解读保留了空间，同时保持了文献的可靠性。通过这种方式，本文更新了关于 Vulcano 历史喷发的知识，超越了 Selva 等人的回顾，为火山灾害评估和风险缓解提供了重要的工具。

Vulcano 岛的地质构造与火山活动密切相关。该岛是直径约15公里、位于海底约1000-1200米处的大型火山构造的露出部分，位于埃奥利群岛的最南端。埃奥利群岛是沿着卡布里弧北西边缘发展的弧形火山构造，其中区域性断层系统（北北西-南南东、西西北-东东南、东北-西南）控制了火山中心的结构、分布和岩浆活动。Vulcano 特别是形成了一个由断层系统控制的东北-西南方向的火山带，其中包括 Salina 和 Lipari 等岛屿，沿着主要的 Tindari–Letojanni 断层系统延伸。因此，Vulcano 的结构模式主要由东北-西南方向的断层、喷发裂缝和火山排列所主导，此外还有北-南和东北-西南方向的构造线，这些线控制了喷发口的位置和火山口的移动，特别是在火山发展的较年轻阶段。

Vulcano 的火山系统下伏的岩石结构包括三个主要的层，分别是 i) 卡布里弧变质基底，ii) 上部地壳的长英质粒岩，iii) 下部地壳的镁铁质粒岩。莫霍面位于岛屿下方约20公里处，反映了 Lipari–Vulcano 地区的地幔上涌和地壳向 Marsili 盆地逐渐变薄的过程。

在古代和中世纪时期，关于 Vulcano 岛的喷发活动的记录显示了喷发口和火山活动的变化。例如，Polybius（约公元前208–126年）在《历史》中描述了 Vulcano 上三个喷发口的情况，其中一个是部分坍塌，另外两个是完整的。这些喷发口的形态和活动情况在当时的文献中得到了详细描述。然而，由于这些文献的局限性，喷发的精确时间线和喷发口的详细位置仍存在争议。

在中世纪时期，阿拉伯文献对意大利火山的描述也存在一定的混淆。例如，al-Mas'udi（公元9世纪）在《黄金草原》中提到了 Sicily 的火山，但未能明确区分 Etna 和 Vulcano。这种混淆可能源于阿拉伯作者对这些火山的描述缺乏具体的地理和喷发口信息。此外，一些阿拉伯作者虽然写到了 Sicily 的火山，但实际上并未亲自访问该岛，这导致了对火山活动的误判。

在文艺复兴时期，历史文献提供了更为精确的地质描述，包括喷发口的地形、喷发口和喷发后的现象。例如，Michel Scot（12世纪）在其著作《物理与道德信件》中提到了 Vulcano 和 Stromboli 的喷发活动，但并未明确指出喷发口的具体位置。这种描述的模糊性导致了对喷发口位置的多种解释。

在17世纪和18世纪，关于 Vulcano 岛的喷发活动的记录变得更加详细，包括喷发口的形态和喷发活动的特征。例如，Jacques Philippe d'Orville（17世纪）在其著作《Sicula quibus Siciliae》中描述了 Vulcano 岛在1727年的喷发活动，包括喷发口的形态和喷发的特征。这种详细的描述为火山活动的分析提供了重要的信息。

在18世纪，Pietre Cotte 喷发周期的记录也变得更加详细。例如，De Luc（18世纪）在其著作《物理与道德信件》中描述了 Vulcano 岛在1757年的喷发活动，包括喷发口的形态和喷发的特征。这种描述为火山活动的分析提供了重要的信息。

总的来说，本研究通过结合历史文献分析、现代火山学和地质层序数据，对 Vulcano 岛的喷发活动进行了系统性的回顾。这种方法有助于识别喷发事件的可靠性，并为火山灾害评估和风险缓解提供了重要的工具。通过这种方式，我们能够更准确地理解 Vulcano 岛的喷发历史，并为未来的火山活动提供参考。