印度塞加拉阿纳克破火山口——由公元 1257 年萨玛拉斯火山喷发形成，现在是林贾尼火山及其锥体巴鲁贾里的所在地。图片：rvrastered / Flickr。 过去一万多年来最神秘的喷发源头可能已经得到确凿的识别。一次发生在公元 1257 年或 1258 年的喷发，在过去几千年里留下了最大的气候信号之一，在 1258-59 年产生了显著的冰盖硫酸盐峰值，并且 世界各地都有证据表明此后多年气候发生了剧烈变化。这些影响看起来与 1815 年的坦博拉火山爆发 相当，但如此大的气候信号的源头一直是个谜。如何隐藏一次如此巨大、且发生在不到一千年前的喷发？我曾试图 解决这个谜团，研究了导致这一巨大气候信号的一些潜在来源。有一些嫌疑，但没有一个完全匹配。然后，在 2012 年，Franck Lavigne 在美国地球物理联合会关于火山与大气会议上表示，已确定了一个来源，但未透露是哪个火山。 我进行了一些调查，并猜测 林贾尼火山 就是被提及的火山。此后，公元 1257-58 年喷发源头的神秘之处一直存在。
地图显示萨玛拉斯在龙目岛林贾尼火山群的位置，以及公元 1257 年喷发期间的火山碎屑流方向。图片：Lavigne 等人 (2013)。 然而，Franck Lavigne 和众多其他人的研究（开放获取 PDF），该研究将林贾尼火山群列为嫌疑对象，最终发表在 PNAS 上。事实证明，我既对又错——喷发来自现代林贾尼火山区域，但证据指向一个古老的火山，Lavigne 等人称之为萨玛拉斯（类似于 Mazama 火山是 火山口湖的前身），它是龙目岛林贾尼火山群的一部分（见上图）。现代林贾尼火山群当前的活跃锥体是 位于破火山口内的 Barujari 锥，它是塞加拉阿纳克破火山口内的一个小型火山渣锥。Lavigne 等人指出，来自萨玛拉斯火山的喷发是造成大量硫酸盐峰值、公元 1257-59 年的气候现象以及破火山口本身的原因，而萨玛拉斯火山就位于现在这个长 6.5 公里、宽 8 公里的破火山口处。那么，有什么证据表明萨玛拉斯是罪魁祸首呢？Lavigne 等人绘制了龙目岛及周边岛屿上的火山灰沉积图，通过分析火山灰的分布（结合当地风向知识），他们能够追溯到林贾尼火山群是该地区大量火山灰和火山碎屑流的来源。通过对沉积物中的原木和其他植被进行采样，可以确定火山灰和碎屑的最小年龄，这些都与这些物质比公元 1257-58 年的喷发更古老相符（
* 由 Clive Oppenheimer 对冰芯中此次喷发的记录进行的进一步研究表明，喷发日期应为公元 1257 年 +/- 1 年。所以，我将从现在开始称之为公元 1257 年的喷发。
）更有趣的是，印度尼西亚的历史编年史表明，在 13 世纪末之前，一次灾难性的喷发掩埋了当时龙目岛王国的首都（Pamatan），这与林贾尼火山的一次大规模喷发时间非常吻合。所有这些证据都是间接的，但 Lavigne 等人还提供了地球化学证据，表明冰芯中的玻璃碎片与公元 1257 年的喷发在时间上相符。玻璃碎片可以在冰芯中找到，通过将这些火山灰碎片与从疑似火山附近收集的物质进行比较，可以确定火山灰是否成分相似。这有点像匹配指纹，但对于 火山灰 来说，就像匹配不同手指的部分指纹——很可能你无法断定它 *一定* 是某个特定火山（因为大规模喷发的火山岩浆成分通常相似），但你可以给出可能性。火山学家花了大量时间定义冰芯（或任何遥远地点）的火山灰与源头物质是否匹配的标准。目前，如果硅和氧化铝的匹配在 1-2% 以内，而其他所有主要元素（如铁、镁、钠、钾、钙）的匹配在 5-10% 以内，那么你可以相当肯定地认为远距离火山灰和源头火山灰是同一种（见下文）。在这种情况下，从极地冰芯采集的火山灰和从萨玛拉斯沉积物中采集的火山灰似乎都在这些范围内，因此又一个证据表明这个失落已久的火山是这次喷发的源头。
冰芯中约 1258-59 年硫酸盐峰值时期的火山灰与印度萨玛拉斯附近采集的火山灰的二氧化硅与钠+钾 (Na + K) 含量对比。总体而言，两种火山灰的匹配在规定标准内，支持萨玛拉斯是极地火山灰和硫酸盐的来源。图片：Lavigne 等人 (2013)，PNAS。 将所有这些放在一起，似乎萨玛拉斯就是公元 1257 年喷发的源头——这次喷发 富含硫，并且可能与坦博拉火山喷发的规模相当。从沉积物来看，喷发的岩浆总量接近 35-40 立方公里，使其大约是 7 级（对应于约 VEI 7）——绝对可以与坦博拉火山、火山口湖、怀特河、陶波相提并论。Levigne 等人估计，这次喷发产生了持续不到一天的 20-30 公里高的火山灰柱，其中有 4-6 小时是 超普林尼期，火山灰柱顶高达 40 公里。这使得这次喷发与 公元 186 年陶波火山的超普林尼期喷发 属于同一级别。此次喷发的火山碎屑流沉积物可以追踪到距离喷出口数十公里，即使在 25 公里远处，厚度也高达 35 米。总而言之，这是一次自 1912 年阿拉斯加卡特迈火山爆发 以来未见的喷发（是的，甚至比 1991 年皮纳图博火山爆发 还要大）。我最觉得不可思议的是，花了这么长时间才确定源头。这与我一直在研究的另一次喷发——公元 803 年阿拉斯加怀特河火山灰 相似，那次大规模喷发将火山灰散布到阿拉斯加东部和育空地区的大部分地区（并且据说是过去一万年间最大的普林尼期喷发），其源头火山至今仍未得到确切匹配。即使是在地质学上相对近期的时期，大规模喷发的源头也可能非常神秘，因此要找到这些巨兽藏匿的地方，你需要像 Lavigne 等人对萨玛拉斯所做的那样：仔细结合历史、地质和大气研究。现在，我们可以研究萨玛拉斯在公元 1257 年（及更早）喷发的岩浆，以确定它为何对全球天气和气候系统产生了如此深远的影响。公元 1257 年的喷发已与 伦敦的大规模埋葬、喷发后不久国王征服印度尼西亚地区的原因，甚至可能是一座被掩埋的首都联系起来。找到这次喷发的源头将使我们能够开始检验这些联系的假设是否随着更精确的年代测定而成立。这也强调了实地地质学对于确定更多这些“失踪巨兽”源头的重要性，因为我们仍然有许多巨兽需要“斩杀”才能理解全球气候记录中捕获的喷发的源头。
