【刘嘉麒】火山如何研究过去全球变化?世界上最为典型的玛珥湖中国也有!

第十期 火山如何研究过去全球变化?世界上最为典型的玛珥湖中国也有!
Q:玛珥湖是什么湖?
A:英文叫Maar,就是水坑湖泊。它是火山喷发的一种,中国原来有时把这种火山口叫低平火山口,不成湖的时候就叫Maar,成湖了就是Maar Lake。Maar这个词是我翻译的,国内外同行已经在使用这个词。因为我是研究火山做的多,所以中国的玛珥湖大部分是我先发现,有些定名也是我。

Q:玛珥湖是怎么形成的?
A:火山岩浆从地下上来的时候,遇到浅层地下水。地下水被高温的岩浆烘烤后很快就会沸腾,然后形成很多气体,到一定程度的时候,上面的岩层压力不够爆炸的压力,就会崩开,然后爆发很多的火山渣和火山灰。大致形成一个火山口,时间长了就积水成湖。
Q:玛珥湖的价值在哪里?
A:这种玛珥湖是一个圆形的火山口,形成封闭的湖,没有一个出口和进口。湖泊没有出口和进口就不能把水带出和带入。能接受沉积产生的记录都是很真实的,很多湖泊,河流入进去了又流出去,这种水的记录是混合的,玛珥湖的记录就比较真实。
这种湖泊比较深,形成的沉积物的层理就比较好。
层理就相当于它沉积的序列和时间。如果湖水水深不超过六米,底下的沉积物层理就不好。因为波浪能涉及到四五米深的水,过了四五米深后水就基本静止了。所以玛珥湖下面沉积的物都比较平静,沉积层理非常好。
如此便可以做出高分辨率的时间序列,然后积累的环境气候信息比较齐全。玛珥湖是研究气候的非常好的载体。我和我的同事应该是中国最早开展玛珥湖研究的人。
中国像广东那边的湖光岩、吉林的龙岗地区 ,还有青藏很多地方的玛珥湖都是我过去跑过的地方,现在大家都到这地区做工作。比如湖光岩,在雷州半岛的一个玛珥湖,这是中国研究最早的,也是我们最早开展工作的,做那的论文、培养的博士也得有五六个,发表的文章到《Nature》或者其他的一些国际著名杂志去查,输入湖光岩可以检索到很多相关文章,所以它的研究成果和价值很大。
Q:玛珥湖能研究出什么?
A:它比研究沙漠黄土可能还有好的地方,因为沙漠黄土没法高分辨率,玛珥湖沉积的层理可以精确到季节,它是冬季形成的还是春季形成的都可以分辨出来,而黄土达不到。有人说树轮挺好,但是最长的也就是几千年几百年,玛珥湖有的时候几万年都有。
另外,玛珥湖的样品也比较好采集,各国地方都可以把当地的记录下来。这两天我在评审一个德国的博士生,他在做玛珥湖的研究,能在欧洲建立一个时间序列和气候变化序列。
所以,玛珥湖在科学研究这方面是一个非常好的自然载体。在我们这行研究这是大家非常重视的一个研究领域。