样芯分析技术(十)厄瓜多尔南部卡哈斯国家公园全新世晚期地层研究

位于活火山下游的湖泊是火山爆发时产生的火山灰（tephra）的天然储存库，美国北亚利桑那大学的Stéphanie H. Arcusa等人利用CORESCANNER XRF技术、SPECIM SCS样芯高光谱成像技术等对厄瓜多尔南部卡哈斯国家公园四个湖泊的沉积物岩心进行了分析，这些沉积物位于安第斯山脉北部活火山群下风约200公里处，记录了火山灰沉积的区域历史，可追溯到距今大约3000年前，研究结果发表于2020年《Andean Geology》（Late Holocene tephrostratigraphy from Cajas National Park, southern Ecuador）。
 
研究人员使用微型X射线荧光（µXRF）扫描仪（ITRAX©，Cox Analytical System）测量元素组成，对于2014年半芯，扫描分辨率为2mm；对于2015年半芯，其分辨率为1mm以探测火山灰层和隐伏火山灰层。使用Mo管（40kV，20mA）以10s的曝光时间测量2014半芯，以检测Al，Si，K，Ca，Ti，Mn，Fe，Rb，S，Sr和Zr元素。使用更高的电压（45 kV）和更长的曝光时间（20s）来测量2015半芯，以检测其他元素（Ni, Cu, Pb, Br）。使用X射线射线照相术（RAD，0.2mm分辨率）对半芯进行附加成像，在高分辨率下检测沉积物密度差异。使用SPECIM Ltd. VNIR高光谱成像扫描系统获取样芯表面照片（可见光和近红外波段）。
 
研究指出利用沉积记录从湖泊发展年代学极具挑战性，火山灰分析的不同方法（包括地球化学、颜色、颗粒形态和地层学）可能会产生矛盾的结果；此外，多个因素会影响某个地点火山灰沉积序列的完整性，例如风向、二次沉积、重整过程、溶解和大气湍流会产生可变的火山灰地层记录。为了解决非均质面沉积问题，需要综合考虑多火山灰事件的多湖沉积物分析方法。
 
研究结果见下图。