了解火山的生命

了解火山的生命

2021/03/26

了解火山的生命 通过约会了解历史并将其与未来联系起来

近年来，人们已经清楚地认识到，为了评估活火山的活动情况，不仅需要了解历史记录中记录的喷发情况，还需要了解数万年至数十万年的长期喷发历史。在 AIST，调查长地质年代的标准方法火山的生命评估分析，澄清“火山活动历史”，为防灾减灾做出贡献我正在为此进行研究。

测量火山岩的年龄并追踪火山的生命

那座山是一座活火山吗？下一次喷发何时发生以及喷发类型是什么？对于居住在火山附近的居民和登山者来说，有关火山喷发的信息对于保护生命和财产极为重要。为了预测未来的此类喷发及其规模，了解火山活动的历史非常重要，包括火山形成的时间、方式以及火山活动的方式。

　AIST 正在进行多项年代测定研究，以了解火山活动的历史。约会是一种测量地质事件发生时间的技术，对于火山来说，过去的喷发是测量的对象。通过测量地质调查中发现的多次喷发痕迹和形成火山建筑物的岩石的年龄，我们正在阐明其活动的历史，并积累可用于预测未来的基础数据，例如火山如何生长、火山目前处于什么阶段、其活动是否具有周期性以及是否即将发生下一次喷发。

　火山活动研究小组的山崎圣子（Seiko Yamazaki）正在研究此类火山喷发物的年代。 “火山喷发是否即将来临，是通过地震仪、倾斜仪、火山气体等观测数据来判断的，当发现异常时，日本气象厅就会发出火山喷发警戒级别等警报。但是，为了判断可能发生哪种类型的火山喷发以及火山爆发后可能会如何变化，过去的历史很重要，有必要详细调查何时以及发生了何种活动，并采取措施。”对策。''

使用多种约会方法来填补范围空白

　测年方法有多种，可测量的年龄范围和可测量的样本也不同。

　放射性碳测年法（14C法）是比较大气中放射性碳14与地质构造中所含生物来源碳的比例，测定生物死亡以来的时间的方法。它是科学教科书中出现的一种比较知名的方法，很多人可能都见过或听过它的名字。这种测量方法适用于相对“新”的年龄，长达数万年，并且只能适用于含有碳的样品。

　然而，要调查的物体（例如熔岩）中并不总是存在生物的痕迹，并且该方法可能无法使用。本案例中使用的一种方法是钾-氩测年法（K-Ar 法），可测量含钾的样品。钾是地壳中第七丰富的元素，存在于许多岩石和矿物中。该测量方法利用被称为钾 40 (40K) 的放射性钾同位素量的时间变化，该同位素会放射性衰变成氩 40 (40Ar)。由于岩石在形成时几乎不含气态氩，因此通过测量岩石中 40Ar 含量和剩余 40K 量即可确定岩石的年龄。

　传统的K-Ar法基本上针对的是数十万年至数亿年的岩石和矿物。放射性碳测年法的适用范围与传统的K-Ar法的适用范围之间的“数万年至数十万年”的时期是一个空白区域，甚至日本的火山也没有足够的数据。我们正在开发填补这一空白的方法。”

　山崎专门研究使用 K-Ar 法及其高级形式 Ar/Ar 法进行年代测定，他正在尝试开发这种测量方法，但迄今为止，这种测量方法只能确定早于数十万年前的日期，甚至可能距今约 10,000 年前。当前的挑战是提高测量精度和准确度。当使用风化岩石时，K-Ar 方法不能给出“正确”的年龄，因为氩已经从岩石中逸出。此外，即使测量岩石本身（不同时间形成的矿物质的集合），也无法确定喷发的年龄。 “无论测量什么样本，都会得到其值本身。准确度（表现为测量带来的误差）和测量值是否正确都必须单独评估，而避免样本本身造成的原因的唯一方法是在采集和预处理过程中小心谨慎。”为此，他走进陡峭的山里寻找风化较少的“新鲜岩石”，并每天仔细地处理和测量带回的岩石，感受臀部和腿部的重量。

传播防灾减灾信息

　由于灾害预防计划和灾害地图是根据过去的火山喷发活动创建的，因此填补数据空白极其重要。然而，无论数据如何组织，如果不使用这些信息，则毫无意义。山崎认为，火山研究人员多年来积累的研究成果必须整理为“知识”，并转化为可供政府、登山者和其他人使用的“信息”。

　“火山地质图不仅全面反映了年代信息，还全面反映了包括地质调查和其他研究结果在内的信息，地方政府防灾委员会也使用它。但是，我认为有必要更广泛地传播研究成果，而不仅仅是在这样的专门场所。”

无论您做多少研究，都很难预测下一次喷发。但是，我不能只说它很难。为此，不仅需要推进自己的研究，还需要与开展相关研究的研究人员合作，传播对社会更有用的信息。此外，我认为不仅要以易于理解的方式向尽可能多的人传达有关火山的信息，而且要向尽可能多的人传达有关地质的信息，从而创造一个信息接收者可以理解的环境，这一点很重要。我们将继续探索只有进行综合地质研究的 AIST 才能做到的合作和信息传播方式。