Erupcija planine Baekdu 946.

thumb|desno|300px|Mapa Milenijumske erupcije Erupcija planine Baekdu, stratovulkana na granici Sjeverne Koreje i Kine, poznatog i kao Čangbaišan, dogodila se krajem 946. godine.Oppenheimer, Clive; Wacker, Lukas; Xu, Jiandong; Galván, Juan Diego; Stoffel, Markus; Guillet, Sébastien; Corona, Christophe; Sigl, Michael; Di Cosmo, Nicola; Hajdas, Irka; Pan, Bo; Breuker, Remco; Schneider, Lea; Esper, Jan; Fei, Jie; Hammond, James O. S.; Büntgen, Ulf (15 February 2017). "Multi-proxy dating the 'Millennium Eruption' of Changbaishan to late 946 AD". Quaternary Science Reviews. 158: 164–171. Bibcode:2017QSRv..158..164O. doi:10.1016/j.quascirev.2016.12.024. hdl:1887/71591. ISSN 0277-3791. S2CID 56233614. Ovaj događaj poznat je kao Milenijumska erupcija ili erupcija Tiančija.Wei, Haiquan; Wang, Yu; Jin, Jinyu; Gao, Ling; Yun, Sung-Hyo; Jin, Bolu (June 2007). "Timescale and evolution of the intracontinental Tianchi volcanic shield and ignimbrite-forming eruption, Changbaishan, Northeast China". Lithos. 96 (1–2): 315–324. Bibcode:2007Litho..96..315W. doi:10.1016/j.lithos.2006.10.004. To je jedna od najsnažnijih vulkanskih erupcija u zabilježenoj historiji; klasifikovana je prema najkonzervativnijim procjenama kao VEI 6, a u drugima kao VEI 7.Horn, S (2000). "Volatile emission during the eruption of Baitoushan Volcano (China/North Korea) ca. 969 AD". Bull Volcanol. 61 (8): 537–555. Bibcode:2000BVol...61..537H. doi:10.1007/s004450050004. S2CID 129624918. Yang, Qingyuan; Jenkins, Susanna F.; Lerner, Geoffrey A.; Li, Weiran; Suzuki, Takehiko; McLean, Danielle; Derkachev, A. N.; Utkin, I. V.; Wei, Haiquan; Xu, Jiandong; Pan, Bo (23 October 2021). "The Millennium Eruption of Changbaishan Tianchi Volcano is VEI 6, not 7". Bulletin of Volcanology. 83 (11): 74. Bibcode:2021BVol...83...74Y. doi:10.1007/s00445-021-01487-8. hdl:10356/160061. ISSN 1432-0819. S2CID 239461051.

Erupcija je izbacila oko 13-47 kubnih kilometara magme (ekvivalent guste stijene) i formirala kalderu, koja sada sadrži jezero (Rajsko jezero). Erupcija je imala dvije faze, od kojih je svaka uključivala plinijski ispad i piroklastični tok te eruptirale magme različitog sastava.Pan, Bo; de Silva, Shanaka L.; Xu, Jiandong; Chen, Zhengquan; Miggins, Daniel P.; Wei, Haiquan (1 September 2017). "The VEI-7 Millennium eruption, Changbaishan-Tianchi volcano, China/DPRK: New field, petrological, and chemical constraints on stratigraphy, volcanology, and magma dynamics". Journal of Volcanology and Geothermal Research. 343: 45–59. Bibcode:2017JVGR..343...45P. doi:10.1016/j.jvolgeores.2017.05.029. Prosječno 5 cm plinijskog pepela i koignimbritskog pepela prekrilo je oko 1.500.000 km2 Japanskog mora i sjevernog Japana. Ovaj sloj pepela nazvan je "pepeo Baegdusan-Tomakomai" (B-Tm) i vrijedan je marker horizont za korelaciju regionalnih sedimentnih arhiva u i oko Japanskog mora. Milenijumska erupcija bila je jedna od najvećih i najsnažnijih erupcija u posljednjih 5.000 godina, uz minojsku erupciju There, erupciju jezera Taupō kod Hatepea (oko 230. godine nove ere), erupciju jezera Ilopango 431. godine nove ere, erupciju planine Samalasa 1257. godine u blizini planine Rinjani i erupciju planine Tambora 1815. godine.

Datum Sloj pepela erupcije je neprocjenjiv marker horizont za datiranje i povezivanje regionalnih i globalnih sedimentnih arhiva, budući da se dokazi o erupciji nalaze širom Japanskog mora. Stoga je vrijeme ove erupcije bilo jedna od najintenzivnije proučavanih tema u vulkanologiji planine Baekdu, prije konačnog određivanja datuma krajem 946. godine.

Datiranje ugljikom-14 Precizan ugljikov (radiokarbonski) datum za Milenijumsku erupciju postignut je nakon brojnih mjerenja izvršenih na panjevima drveća koja su posječena i ugljenisana tokom erupcije. Ova radiokarbonska mjerenja su uparena sa kalibracionom krivom kako bi se datum ograničio na period između 938. i 946. godine. Dalja ograničenja datuma dobijena su kada je glavni šiljak ugljika-14 774-775. godine (Mijake događaj) identifikovan u jednom od panjeva drveća posječenih erupcijom. Izbrojano je tačno 172 prstenova između ovog Mijake događaja iz 774.-775. godine i ruba kore, što implicira da je drvo uništeno 946. godine nove ere. Ovaj datum podržava onaj dobijen iz modela starosti grenlandskog ledenog jezgra. Komenditni i trahitski vulkanski stakleni komadići sa hemijskim otiscima povezanim sa Milenijumskom erupcijom pronađeni su u grenlandskom ledenom jezgru, a položaj odgovara datumu 946.-947. godine. Panj sa očuvanim prstenovima i događaj Mijake iz 774-775. godine, te identifikacija sloja tefre u precizno datiranim ledenim jezgrama Grenlanda ukazuju na nedvosmislen datum Milenijumske erupcije 946. godine.

Historijski zapisi Nekoliko meteoroloških fenomena zabilježenih u drevnoj Koreji i Japanu tokom sredine X stoljeća, možda je uzrokovano Milenijumskom erupcijom. Nihon Kirjaku (Japanska hronika): Dana 19. februara 944. godine, oko ponoći, drmusajući zvukovi iznad.

Još jedan sličan, ali kasniji zapis iz Gorjeose (Historije Gorjeoa) opisuje, u palati u Kaesŏngu, glasan poremećaj: U prvoj godini vladavine cara Džeongdžonga (946. godine), začuli su se nebeski bubnjevi. Te godine nebo je tutnjalo i vikalo, bila je amnestija.

Kaesong je udaljen otprilike 470 km od vulkana Baekdu, udaljenosti na kojoj se možda čula Milenijumska erupcija. Osim toga, Anali Kofukudžija zabilježili su posebno zanimljivo zapažanje u Nari, u Japanu:Chen, Zhengquan; Chen, Zheng (11 March 2021). "Identifying references to volcanic eruptions in Chinese historical records". Geological Society, London, Special Publications. 510 (1): 271–289. Bibcode:2021GSLSP.510..271C. doi:10.1144/sp510-2020-86. Retrieved 26 April 2024. Dana 3. novembra 946. godine, uvečer, bijeli pepeo je lagano padao poput snijega. "Bijeli pepeo" je možda bio bijeli, komenditski, što predstavlja prvi period pada pepela B-Tm. Tri mjeseca kasnije, Dai Nihon Kokiroku (Stari dnevnici Japana) i Nihon Kirjaku (Japanska hronika) dokumentirali su glasan poremećaj istog dana: Dana 7. februara 947. godine, na nebu se začuo zvuk, poput grmljavine.

Ledena jezgra i prstenovi drveća Hronologija ledenih jezgaraSigl, M.; Winstrup, M.; McConnell, J. R.; Welten, K. C.; Plunkett, G.; Ludlow, F.; Büntgen, U.; Caffee, M.; Chellman, N.; Dahl-Jensen, D.; Fischer, H.; Kipfstuhl, S.; Kostick, C.; Maselli, O. J.; Mekhaldi, F. (8 July 2015). "Timing and climate forcing of volcanic eruptions for the past 2,500 years". Nature. 523 (7562): 543–549. Bibcode:2015Natur.523..543S. doi:10.1038/nature14565. hdl:11104/0270307. ISSN 1476-4687. PMID 26153860. S2CID 4462058. i datiranje prstenova drveća omogućavaju izuzetno precizno datiranje na tačnu kalendarsku godinu, za bilo koju dubinu leda u našoj eri ili za bilo koji prstena drveća, uz praktičnu sigurnost u pogledu starosti. Riolitne i trahitske krhotine vulkanskog stakla s hemijskim otiscima milenijumske magme pronađene su na dubini leda datiranoj tačno na 946-947. godinu, što efektivno potvrđuje da se erupcija dogodila u posljednja 3 mjeseca 946. godine nove ere.Sun, Chunqing; Plunkett, Gill; Liu, Jiaqi; Zhao, Hongli; Sigl, Michael; McConnell, Joseph R.; Pilcher, Jonathan R.; Vinther, Bo; Steffensen, J. P.; Hall, Valerie (28 January 2014). "Ash from Changbaishan Millennium eruption recorded in Greenland ice: Implications for determining the eruption's timing and impact: SUN ET. AL. MILLENNIUM ERUPTION ASH IN GREENLAND". Geophysical Research Letters. 41 (2): 694–701. doi:10.1002/2013GL058642. S2CID 53985654.

Daljnja potvrda došla je iz studija prstenova drveta subfosilnog ariša koji je bio zatrpan i uništen tokom početne erupcije. Drvo je u samom vremenu erupcije bilo živo i zabilježilo je atmosferske hemijske promjene tokom velikog skokaugljika-14 774-775. godine nove ere. Između ovog događaja i najudaljenijeg prstena postoji tačno 172 prstena, što implicira da je drvo uništeno 946. godine nove ere. Ovo pruža nedvosmislen datum Milenijumske erupcije.

Dinamika erupcije Opsežne studije sedimentnog zapisa Milenijumske erupcije otkrile su da je erupcija imala dvije faze, obje su generirale široko rasprostranjene tefre i piroklastične tokove. Prva faza započela je plinijskom erupcijom koja je proizvela široko raspršenu komenditnu tefru, nakon čega su uslijedili nezavareni piroklastični tokovi i valovi. Nakon pauze nepoznatog trajanja, druga faza proizvela je trahitske aglutinate i zavareni piroklastični tok i naslage valova.

Faza 1 (komenditna magma) Prva faza započela je stabilnim plinijskim eruptivnim stupom za koji se procjenjuje da je dostigao visinu od 30-40 km i proizveo široko raspršeni sloj svijetlo obojenog plovućca. Sloj taloga plovućca odmah je prekriven, bez ikakvih zajedničkih pojava, što ukazuje nedostatak prožimanja, masivnim piroklastičnim tokovima koji su pokrivali površinu od 2.000 km2 sa prosječnom debljinom od 5 m i dosezali udaljenost i do 50 km. Ovi piroklastični tokovi su nastali urušavanjem plinijskog eruptivnog stuba. Sloj ko-ignimbritskog pepela, nastao elutrijacijom tokom piroklastičnog toka, prekriva piroklastične tokove, predstavljajući najgornju talog iz ove eruptivne faze. Sastav magme ove faze bio je pretežno komenditni i izrazito svijetlosive boje. Masena brzina erupcije ove faze procijenjena je na 1-4 × 108 kg/s. Na osnovu historijskih zapisa o padanju bijelog pepela u Nari, sugeriše se da je prva faza mogla započeti 2. novembra 946. godine.

Faza 2 (trahitska magma) Još uvijek postoje sporovi oko toga koji su piroklastični proizvodi nastali tokom druge faze i da li je postojao značajan period mirovanja između prve i druge faze. Na više lokacija, nepiroklastični materijali ili erozija odvajaju eruptivne proizvode prve i druge faze, što ukazuje na prekid erupcije.

Za razliku od prve faze, ova faza je započela pulsirajućim erupcijama iz nekontinuiranih stubova koje karakteriziraju česti kolapsi stubova, taloženje više tefra jedinica pada naizmjenične boje i isprepletenih sa istovremeno prisutnim piroklastičnim tokovima iz kolapsa stubova. U ovoj fazi prepoznato je čak sedam jedinica pada. Padavine su također taložene kao visokotemperaturni aglutinati koji prekrivaju unutrašnji zid kaldere. Piroklastični tokovi ove faze ispunili su paleodoline u svim smjerovima u radijusu od 20 km od kaldere. Najgornji dio naslaga druge faze također je sloj pepela koji se spaja sa ignimbritom. Došlo je do široko rasprostranjenog širenja pepela povezanog s ovom trahitičnom fazom, a modeliranje sugeriše da se eruptivni oblak protezao više od 30 km u visinu, a brzina erupcije mase bila je veća od 108 kg/s.

Zapremina erupcije Na osnovu proksimalne i distalne debljine naslaga, procijenjeno je da je zapremina ispadanja bila između 13,4 i 37,4 km3 ekvivalenta guste stijene (DRE) magme, a zapremina struje piroklastične gustine (PDC) bila je oko 6,2-7,8 ​​km3 DRE. Ove procjene postavljaju zapreminu erupcije između 40,2 i 97,7 km3, što je jednako 17,5 do 42,5 km3 DRE magme (korištenjem gustine naslaga tefre od 1000 kg/m3 i gustine magme od 2300 kg/m3). Modeli raspršivanja tefre nedavno su korišteni s debljinama ispadanja tefre iz obje faze kako bi se ograničili parametri erupcije i zapremine dvije odvojene faze. Između 3 i 16 km3 (najbolja procjena od 7,2 km3) DRE magme raspršeno je prvom komenditnom fazom, a 4-20 km3 (najbolja procjena od 9,3 km3) tokom druge trahitske faze erupcije. Kada se zapremine PDC-a uzmu u obzir sa ovim ažuriranim zapreminama radioaktivnih padavina, ukupne zapremine su oko 23 km3 DRE magme - slično količini materijala uklonjenog iz građevine da bi se stvorila kaldera.

Ispuštanje isparljivih materija Velike vulkanske erupcije mogu ubrizgati znatnu količinu isparljivih materija i aerosola u atmosferu, što dovodi do vulkanske zime i promjena u okolišu.