Pyroklastiskt material
Tephra är fragmentariskt material som produceras av ett vulkanutbrott oavsett sammansättning, fragmentstorlek eller placeringsmekanism.
Vulkanologer hänvisar också till luftburna fragment som pyroklaster . När grupper väl har fallit till marken, förblir de som tephra om de inte är tillräckligt varma för att smälta samman till pyroklastisk sten eller tuff . Tefrokronologi är en geokronologisk teknik som använder diskreta lager av tefra – vulkanisk aska från ett enda utbrott – för att skapa en kronologisk ram där paleomiljömässiga eller arkeologiska register kan placeras. När en vulkan exploderar frigör den en mängd olika tefrar inklusive aska, aska och block. Dessa lager sätter sig på marken och med tiden sedimentation som införlivar dessa tefralager i det geologiska dokumentet. Ofta, när en vulkan exploderar, dödas biologiska organismer och deras kvarlevor begravs i tefralagret. Dessa fossiler dateras senare av forskare för att bestämma fossilets ålder och dess plats i det geologiska rekordet.
Översikt
Tephra är okonsoliderat pyroklastiskt material som produceras av ett vulkanutbrott. Den består av en mängd olika material, typiskt glasartade partiklar som bildas genom kylning av magmadroppar, som kan vara vesikulära, fasta eller flingliknande, och en varierande andel av kristallina och mineraliska komponenter som härrör från berget och väggarna i öppningen. . När partiklarna faller till marken sorteras de till viss del av vinden och gravitationskrafterna och bildar lager av okonsoliderat material. Partiklarna förflyttas vidare av markytan eller undervattensvattenflödet.
Fördelningen av tefran efter ett utbrott innebär vanligtvis att de största stenblocken faller till marken snabbast, därför närmast öppningen, medan mindre fragment färdas längre – aska kan ofta färdas tusentals mil, till och med cirkumglobalt, eftersom den kan stanna i stratosfären i dagar till veckor efter ett utbrott. När stora mängder tefra ackumuleras i atmosfären från massiva vulkanutbrott (eller från en mängd mindre utbrott som inträffar samtidigt), kan de reflektera ljus och värme från solen tillbaka genom atmosfären, i vissa fall få temperaturen att sjunka, vilket resulterar i en tillfällig " vulkanvinter ". Effekterna av surt regn och snö, den nederbörd som orsakas av utsläpp av tefran i atmosfären, kan ses i flera år efter att utbrotten har upphört. Tephra-utbrott kan påverka ekosystem över miljontals kvadratkilometer eller till och med hela kontinenter beroende på utbrottets storlek.
Klassificering
Tephra-fragment klassificeras efter storlek:
- Ask – partiklar som är mindre än 2 mm (0,08 tum) i diameter
- Lapilli eller vulkaniska askar – mellan 2 och 64 mm (0,08 och 2,5 tum) i diameter
- Vulkanbomber eller vulkanblock – större än 64 mm (2,5 tum) i diameter
Användningen av tefralager, som bär sin egen unika kemi och karaktär, som tidsmässiga markörhorisonter på arkeologiska och geologiska platser, är känd som tefrokronologi .
Etymologi
Ordet "tephra" och "pyroclast" kommer båda från grekiskan : Ordet τέφρα ( téphra ) betyder "aska", medan pyroclast kommer från grekiskan πῦρ ( pyr ), som betyder "eld", och κλαστός ), som betyder " klastós ός " sönderslagna".
Miljöpåverkan
Utsläppet av tefra i troposfären påverkar miljön fysiskt och kemiskt. Fysiskt skadar vulkaniska block lokal flora och mänskliga bosättningar. Aska skadar kommunikations- och elektriska system, täcker skogar och växtliv vilket minskar fotosyntesen och förorenar grundvattnet . Tephra förändrar luft- och vattenrörelser under och ovan jord. Kemiskt kan frisättning av tefra påverka vattnets kretslopp . Tefrapartiklar kan få iskristaller att växa i moln vilket ökar nederbörden . Närliggande vattendelar och havet kan uppleva förhöjda mineralnivåer , särskilt järn , vilket kan orsaka explosiv befolkningstillväxt i planktonsamhällen . Detta kan i sin tur leda till övergödning .
Discipliner och fossilregister
Förutom tefrokronologi används tephra av en mängd olika vetenskapliga discipliner inklusive geologi , paleoekologi , antropologi och paleontologi , för att datera fossiler, identifiera datum i fossilregistret och lära sig om förhistoriska kulturer och ekosystem. Till exempel karbonatitefra som hittades vid Oldoinyo Lengai (en vulkan i den östafrikanska Rift Valley) begravt och bevarat fossila fotspår av människor nära platsen för utbrottet. Under vissa förhållanden kan vulkaniska block bevaras i miljarder år [ citat behövs ] och kan resa upp till 400 km bort från utbrottet. Vulkanutbrott runt . om i världen har gett värdefull vetenskaplig information om lokala ekosystem och antika kulturer [ citat behövs ]
Vulkaner
Afrika
Afrikas vulkaner har haft en inverkan på fossilregistret. Geografiskt en del av Afrika El Hierro en sköldvulkan och den yngsta och minsta av Kanarieöarna . Det senaste El Hierro-utbrottet inträffade under vattnet, 2011, och orsakade jordbävningar och jordskred över hela Kanarieöarna. Istället för aska släpptes flytande stenar, "restingoliter" ut efter varje utbrott. Efter utbrottet 2011 hittades fossiler av encelliga marina organismer i restingoliterna, vilket bekräftar ursprungsteorin att tillväxten på Kanarieöarna kommer från en enda flytande stråle av magma från jordens kärna istället för sprickor i havsbotten. Detta återspeglas i den minskande åldern på öarna från öst till väst från Fuerteventura till El Hierro. Det finns cirka 60 vulkaner i Etiopien, som ligger i östra Afrika. I södra Etiopien är Omo Kibish-klippformationen sammansatt av lager av tefra och sediment. Inom dessa lager har flera fossil upptäckts. 1967 upptäcktes 2 Homo sapiens- fossiler i Omo Kibish-formationen av Richard Leaky , en paleoantropolog. Efter radiokoldatering bestämdes de att vara 195 tusen år gamla. Andra däggdjur som upptäckts i formationen inkluderar Hylochoerus meinertzhageni (skogssvin) och Cephalophus (antilop).
Antarktis
Antarktis har en unik vulkanisk historia . Idag sker vulkanisk aktivitet på öar som ligger utanför Antarktis kust. En av de mest aktiva öarna är Ross Island som har 4 vulkaner: Mount Erebus , Mount Terror , Mount Bird och Mount Haddington . Den mest aktiva av dessa fyra vulkaner är Mount Erebus, en stratovulkan , som har haft ett kontinuerligt utbrott sedan 2019 och är mest känd för sin lavasjö . För cirka 252 miljoner år sedan Perm-Trias-utrotningen övergången mellan paleozoikum och mesozoikum . Denna händelse inkluderade upprepade meteorangrepp som orsakade stora vulkanutbrott som släppte ut stora mängder metangas i atmosfären . Under denna tid var Antarktis fortfarande knutet till Sydamerika. När vulkanerna bröt ut täcktes hela skogar som växte i Antarktis av lava . År 2015 upptäckte en grupp forskare under ledning av Erik Gulbranson, professor vid University of Wisconsin–Milwaukee , Allan Hills fossilskog som går tillbaka till triasperioden , för cirka 252 till 200 miljoner år sedan. Många fossila skogar har hittats i hela Antarktis och är av intresse för forskare runt om i världen.
Asien
I Asien påverkar flera vulkanutbrott fortfarande lokala kulturer idag. I Nordkorea bröt Paektu-berget , en stratovulkan, först ut 946 e.Kr. och är en religiös plats för lokalbefolkningen. Det bröt ut senast 1903. 2017 upptäcktes nya fossila bevis som bestämde datumet för Paektubergets första utbrott, vilket hade varit ett mysterium. Ett team av forskare under ledning av Dr. Clive Oppenheimer, brittisk vulkanolog , upptäckte en lärkstam inbäddad i Paektu-berget. Efter radiokoldatering fastställdes lärken vara 264 år gammal vilket sammanfaller med utbrottet 946 e.Kr. Dess trädringar studeras och många nya upptäckter görs om Nordkorea under den tiden.
I nordöstra Kina orsakade ett stort vulkanutbrott i den tidiga kritatiden fossiliseringen av ett helt ekosystem känt som Jehol Biota när kraftiga pyroklastiska flöden översvämmade området. Avlagringarna inkluderar många perfekt bevarade fossil av dinosaurier , fåglar , däggdjur , reptiler , fiskar , grodor , växter och insekter .
Australien
Australiens nyupptäckta förhistoriska vulkaner är intressanta för forskare över hela världen eftersom de för närvarande är de äldsta i Australien. Det finns bara två aktiva vulkaner i Australien, en belägen på Heard Island och den andra på McDonaldöarna . Men under 2019 upptäcktes cirka 100 förhistoriska vulkaner under Cooper-Eromanga-bassängerna av team av forskare från University of Adelaide i Australien och University of Aberdeen i Skottland . Dessa vulkaner går tillbaka till juraperioden , för 160 till 180 miljoner år sedan. Forskare är glada över att upptäcka fler vulkaner under Australien och lära sig mer om Australiens landskap under juraperioden.
Europa
Europas vulkaner ger unik information om Italiens historia . Vesuvius , en stratovulkan, bröt senast ut i mars 1944, belägen i södra Italien. År 79 e.Kr. bröt Vesuvius ut och täckte staden Pompeji i smält lava, aska, vulkaniska pimpstensblock och giftiga gaser. Hela utbrottet varade i 12 till 18 timmar. Efteråt var allt perfekt bevarat och fossiliserat av vulkanaskan och har gett värdefull information om den romerska kulturen. I Italien bröt även Stromboli-vulkanen , en stratovulkan, senast ut i juli 2019. 2013 upptäckte ett team av forskare ledda av Ingrid Smet och Dr. Tom Pfeiffer, vulkanologer, fossila fotspår av dinosaurier från Diplodocus hallorum i tjocka lager av aska .
Nordamerika
.jpg)
Flera vulkanutbrott har studerats i Nordamerika . Den 18 maj 1980 Mount St. Helens , en stratovulkan i delstaten Washington , och spred femhundra miljoner ton tefraaska över Washington, Oregon, Montana och Idaho vilket orsakade jordbävningar , bergskred och megatunami som allvarligt förändrade topografin i närliggande områden. Effekterna av Mount St. Helens utbrott kändes så långt bort som Yellowstone National Park , där utbrottsrelaterade översvämningar fick träd att kollapsa och skölja in i sjöbäddar där de fossiliserades. Närliggande skogar översvämmades, vilket tog bort bark, löv och trädgrenar. År 2006 bröt Augustine-vulkanen i Alaska ut och genererade jordbävningar, laviner och projicerad tefraaska ungefär tvåhundra och nittio kilometer bort. Denna kupolvulkan är över fyrtiotusen år gammal och har haft utbrott 11 gånger sedan 1800.
Sydamerika
I Sydamerika finns det flera historiska aktiva vulkaner. I södra Chile bröt vulkanen Chaitén ut 2011 och lade till 160 meter till kanten. Förhistoriska vapen och verktyg, bildade av obsidian tephra-block, daterades till 5 610 år sedan och upptäcktes 400 km bort. På grund av läget för subduktionszonen av östra Stilla havets Nazca-platta, finns det tjugoen aktiva vulkaner i södra Peru . 2006 grävdes fossiler, som hittades under ett lager av vulkanisk aska i Peru, av ett team paleontologer under ledning av Mark D. Uhen, professor vid George Mason University. Fossilerna identifierades som 3 olika typer av arkeoceter, förhistoriska valar, och är äldre än 36,61 miljoner år, vilket från 2011 gör dem till de äldsta valfossilen som upptäckts.
externa länkar
-
Media relaterade till Tephra på Wikimedia Commons - Identifiering av vulkaniskt material
