?閃電在加利福尼亞沙斯塔火山頂峰留下了疤痕。 圖片來(lái)源：CASTRO等

擊中山頂?shù)囊坏篱W電可以瞬間熔化巖石，留下一道狹窄的玻璃狀傷疤，名為閃電熔石?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)證明這些電擊化石是記錄時(shí)間流逝的地質(zhì)時(shí)鐘。這項(xiàng)技術(shù)為地質(zhì)學(xué)家提供了一種追溯數(shù)萬(wàn)年前雷暴的方法，也為他們了解古代氣候模式打開(kāi)了一扇窗。

“這是一種非常有趣和獨(dú)創(chuàng)的方法?！蔽磪⑴c該研究的墨西哥大學(xué)城國(guó)立自治大學(xué)化學(xué)家Rafael Navarro González說(shuō)。

德國(guó)美因茨約翰內(nèi)斯古騰堡大學(xué)火山學(xué)家Jonathan Castro說(shuō)，當(dāng)暴露在自然環(huán)境中時(shí)，閃電熔石這樣的玻璃能緩慢而穩(wěn)定地吸收水分。過(guò)去，研究人員曾試圖測(cè)量古老玻璃（如黑曜石）外層的水含量，以確定它們暴露在水中的時(shí)間。然而，這種方法并不完善。

部分問(wèn)題在于，這種玻璃多來(lái)自火山，并且在它們被鍛造的時(shí)候就已經(jīng)包含了水。這些水會(huì)干擾對(duì)新吸水量的測(cè)量。但Castro認(rèn)為，在閃電熔石中，雷擊可能會(huì)蒸發(fā)所有殘余的內(nèi)部水分。

為了進(jìn)行研究，研究人員首先制造了人造閃電熔石。他們用電焊機(jī)轟擊了火山巖的核心，將溫度提高到1萬(wàn)攝氏度。這使樣品表面大部分的水分被蒸發(fā)掉。這就意味著，在閃電產(chǎn)生的那一刻，就會(huì)創(chuàng)造一個(gè)閃電熔石。

美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)地球化學(xué)家Matthew Pasek說(shuō)，研究首次表明，在雷擊期間，水的含量完全下降了，留下了一個(gè)干凈的表面，環(huán)境中的水可以在那里積累。

接下來(lái)，研究人員試圖將這種年代測(cè)定系統(tǒng)應(yīng)用于天然閃電熔石。他們爬上俄勒岡州的火山頂峰，敲出閃亮的黑色樣本。Castro說(shuō)，與周圍的巖石相比，這些玻璃狀巖石“輪廓鮮明”。

研究人員仔細(xì)觀察了閃電熔石的表面，發(fā)現(xiàn)巖石深處的水分含量更高，隨之急劇下降。Castro說(shuō)，這些水分剖面分布得非?！熬_”，很適合確定時(shí)間?？茖W(xué)家用計(jì)算機(jī)模型校準(zhǔn)了時(shí)鐘，以計(jì)算出什么濕度吸收率最能解釋樣本中看到的剖面。

他們發(fā)現(xiàn)一些閃電熔石，以及形成它的雷暴已有數(shù)百年的歷史。Castro及同事近日在《地球與行星科學(xué)快報(bào)》上報(bào)道說(shuō)，更重要的是，該方法可以確定這些巖石的年代——其準(zhǔn)確率在幾十年或幾個(gè)世紀(jì)之內(nèi)。這比依賴宇宙射線撞擊巖石的技術(shù)測(cè)年提供了更清晰的時(shí)間分辨率。研究小組認(rèn)為，新方法還可以揭示山頂何時(shí)易受閃電轟擊。

例如，閃電熔石可以顯示冰河時(shí)代冰川開(kāi)始消退的時(shí)間。地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)知道了地點(diǎn)：堆積如山的巖屑記錄著前進(jìn)冰川的最遠(yuǎn)推力。在山區(qū)，這些冰磧石應(yīng)該包括閃電熔石。Castro說(shuō)，通過(guò)確定它們的年代，科學(xué)家可以確定冰川消退的時(shí)間，這有助于重建過(guò)去的氣候趨勢(shì)?！八鼈儗⑹穷A(yù)測(cè)冰磧石年齡的一種非常有力的方法?！?br>


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