history

火山灰层界线分明,锡拉喷发年份仍无定论

13 条来源 8 条一手来源 已翻译 2026年8月24号

正文
圣托里尼岛阿克罗蒂里遗址的防护棚下,发掘桶散置于出露的石墙与铺装地面之间。

阿克罗蒂里出土的墙体与铺装地面。这座青铜时代城镇被锡拉火山喷发掩埋。摄影:Christos Koudounis,2016 年 7 月 5 日;图片裁剪并调整自 Wikimedia Commons,采用 CC BY-SA 4.0 许可。[13]

在爱琴海锡拉岛——如今的圣托里尼岛——阿克罗蒂里遗址,火山毁灭层清晰得近乎冷酷。街道、墙壁、器皿、种子与遭人遗弃的房间都在它下方;浮石与火山灰随后覆盖其上。在东地中海各地,原生火山碎屑或能够确证与此次喷发相关的沉积,可以把原本彼此分离的考古序列连在一起。经过搬运或交易的浮石本身做不到这一点。在相对年代里,喷发是一道分界线。[1][11]

一旦换成公历年代,这道线仍在摇摆。

今天仍在延续的争论,已经无法用“科学认定公元前 1628 年,考古学认定公元前 1500 年”来概括。这两个极点都源自真实证据,科学测年一方的论证却已发生变化。一根橄榄枝曾把喷发年代收窄至 公元前 1627–1600 年。后来的逐年放射性碳测量又让 16 世纪的大部分年份回到讨论之中。一个著名的公元前 1627 年树轮信号及其与冰芯记录的表面对照,后来证实属于阿拉斯加的一座火山。冰芯如今保存着公元前 1611 年公元前 1561 年公元前 1558 年公元前 1555 年以及约公元前 1538 年的可信火山层位,却还没有从中取得可鉴定为锡拉火山产物的玻璃碎屑。它们是等待检验的目标,五者均未成为喷发日期。近年的放射性碳模型把概率集中在公元前 17 世纪晚期和 16 世纪的不同区段;区段一变,晚期米诺斯时期的克里特岛便会从埃及喜克索斯统治者的时代移向新王国开端。[1][8][12]

一场留下实体沉积层的灾变,为何如此难以定年?火山灰层本身没有携带年份。学者需要借助两套并不完美的时钟来换算:放射性碳测年与考古年代同步。争论的重心很少落在喷发是否发生,更多落在这两套时钟应当怎样构造、校准并衔接。

一道层位,两套时钟

可靠的起点是相对年代。喷发发生在考古学家所称的晚期米诺斯 IA 期(LMIA)晚段,或接近这一陶器分期结束之时。锡拉岛、克里特岛、塞浦路斯、黎凡特与埃及的早晚期遗物可以相互比较。然而,“LMIA 早于 LMIB”这样的序列没有绝对年份。要把公历年份附在序列上,就得让它与一项已有独立年代的证据相接。[1]

传统考古学路线把这一序列与埃及相连。较晚的 LMIB 遗物曾见于和图特摩斯三世有关的埃及考古环境,而他的漫长统治期位于公元前 15 世纪。由此向前倒推,LMIA 的结束时间——也就是喷发年代——约为公元前 1500 年;后来的许多表述更倾向于约公元前 1530–1500 年。这是一条推断链:埃及王朝纪年为一处考古环境定年;一件经转运的器物把该环境连到爱琴海陶器分期;研究者再估算中间阶段持续了多久。现有材料中没有一段铭文写明锡拉火山喷发于某位君主的某个统治年。[1][3]

放射性碳测年走的是另一条路线。植物活着时吸收大气中的碳;死亡以后,体内剩余的碳十四按已知速率衰变,由此产生放射性碳年龄。这个年龄无法直接等同于公历年份,因为大气中的碳十四浓度曾不断变化。研究者因此将它与校准曲线对照,而曲线主要依据树轮已有公历年代的木材建立。阿克罗蒂里的种子或木材测量值,最终会得到一组公历年份范围;曲线形态,以及对样本寿命、出土环境和先后次序的设定,都会改变这一范围。[6][9]

火山灰层的时间精度由此一分为二:它在一处遗址内清楚划开先与后,具体年份则要向层外证据借取。

早期年份论:紧邻喷发的有机材料

主张公元前 17 世纪晚期年代的有力论据,首先来自样本与喷发的接近程度。喷发前夕考古环境中的短生种子和其他材料,多次给出相互吻合的放射性碳年龄。到了 2006 年,Walter Friedrich 与同事发表了一件格外醒目的样本:火山喷发沉积层下发现的一段橄榄树枝,研究者认为它在仍然存活时遭到掩埋。他们测量了依次相连的四段木材,再依据各段次序及假定的逐年间隔,与校准曲线作“摆动匹配”(wiggle-matching)。结果显示,最外层生长部分有 95.4% 的概率落在公元前 1627–1600 年。[2]

这项证据的吸引力一目了然。舶来陶器可以流通多年,君主的在位年代也会修订;一根死于喷发的树枝,看上去几乎能直接为事件盖上时间戳。多个实验室测量的不同类型喷发前有机材料,也大体聚集在同一个较早时段。对于支持爱琴海高年代体系的学者而言,这些样本彼此吻合,比任何单独一根树枝更有分量。[1][6]

这场争论的历史后果远超标签前移。约公元前 1600 年的日期会把 LMIA 放进埃及第二中间期;当时,喜克索斯人的都城阿瓦里斯是东地中海的重要中心。若日期落在新王国开端之后,这一阶段就会与不断扩张的埃及第十八王朝国家并列。同一批爱琴海器物,也因此进入不同的政治地理。[1]

有一段时间,一项表面上独立的见证让早期年份论的证据链看上去愈发严密。刺果松在约公元前 1627 年遭受的霜冻损伤,曾被联系到一次大型火山事件;某个冰芯层位看上去也记录了同一次喷发。2019 年,John McAneney 与 Mike Baillie 论证这组对应关系更应归于阿拉斯加阿尼亚克查克 II 火山。2022 年,Charlotte Pearson 与同事从公元前 1628 年的冰层中取得微小火山玻璃,地球化学分析将其与阿尼亚克查克 II 火山对应起来。这项发现没有推翻锡拉的放射性碳样本,却认出了那座被误认的火山,从而撤去了一条颇具诱惑力的确切年份旁证。[7][8]

较晚年份论:样本与校准并非天然中立

主张 16 世纪年代的论证,首先追问橄榄枝样本究竟记录了什么。橄榄木无法稳定地每年形成一圈清楚且可交叉定年的年轮。2013 年对圣托里尼岛橄榄树的比较研究发现,木材存在年内密度变化、生长中断,以及不同径向上的表观计数差异。即便树皮完整,问题仍然存在。2018 年一项针对活橄榄树的放射性碳研究发现,由于生长会在不同区段间转移,同一棵树圆周各处紧贴树皮的最新木材,年龄最多可相差数十年。2006 年的树枝确有树皮;悬而未决之处在于,树皮下方的木材在各个取样位置是否都代表那棵树生命的最后一年。[4][5]

Manfred Bietak 在 2014 年的论述把这一生物学质疑,与支持较晚喷发年代的考古学证据结合起来。四段木材可以保持从老到新的顺序,其可见生长增量却未必能够充当逐年标尺。把每一段增量都当作准确的一年,所得精度超过了橄榄木自身能够支持的程度。[3][4]

这项批评也有适用限度。年轮计数不确定,碳测量值依然存在;样本序列也仍是从较老的内部木材走向较新的外层木材。真正的问题在于,各段之间的间距能提供多强的年代约束。只知道样本先后次序的模型,所得范围会比将每段可见增量都视为一年的模型更宽。[2][4][5][6]

随后,校准曲线发生了变化。2018 年,Pearson 与同事发表了 285 个逐年测量值,样本来自已有公历定年的刺果松与爱尔兰栎木,覆盖公元前 1700–1500 年。约公元前 1660 至 1540 年间,他们的逐年序列与当时的标准 IntCal13 曲线存在足以改变结果的差异,使多个锡拉模型的后验均值移入 16 世纪。不过,这项研究仍未给出替代年份。它揭示了一段平台期:在这段曲线上,不同公历年份会产生十分接近的放射性碳年龄。随着模型设定变化,他们重新校准的喷发邻近种子与橄榄枝序列,其 95% 区间横跨两个世纪的若干区段。[6]

IntCal20 纳入了更多高分辨率数据,却没有把平台变成陡峭且唯一的斜坡。Sturt Manning 领衔的 2020 年分析说明,在此处,细小的技术选择为何会带来显眼的历史后果。校准曲线若出现反转或平台,仅仅几个放射性碳年的差异——来源可包括生长季节、纬度、实验室差异,或植物与参照树木之间的关系——便会让一个模型的大部分公历概率从公元前 17 世纪晚期转移到 16 世纪早期或中期。[9]

这种局面仍受明确范围约束,日期无法任意挑选。它反映的是测量限度:放射性碳测年有力圈定了公历上的一段区域,同时拒绝在其中落到唯一一点。

第二株橄榄仍未打破僵局

2023 年,Pearson 与同事发表了另一件植物样本:邻近锡拉夏岛出土的一株小橄榄灌木,它被炽热的喷发沉积物原地炭化。多个取样部位保留着树皮或最外侧木材边缘,因此更容易判断哪些部分留存下来,尽管橄榄树的生长依旧不规则。未采用局部偏移时,最年轻部分大致校准至公元前 1610–1510 年;采用作者提出的偏移值时,则约为公元前 1602–1502 年。16 世纪中期至后期的概率有所上升,这段区间因而新近受到重视,但整个区间仍覆盖 17 世纪晚期与 16 世纪的大部分年份。[10]

这项结果带来了两种解释,尚未形成裁决。Pearson 团队强调较晚年份的概率,以及它与 16 世纪中期若干火山信号的契合。Manning 在 2024 年重新分析时,把测年材料建模为同一株灌木上在同一事件中死亡的不同部分,保留其由内向外的次序,并限定合理的序列长度。他的锡拉夏主要模型各变体合并来看,95.4% 区间边界包络为公元前 1617–1565 年;把这株灌木、2006 年的橄榄枝及 25 件阿克罗蒂里样本合并后,区间为公元前 1618–1584 年。他主张日期约在公元前 1600 年,并把公元前 1611 年的火山层位列为候选。这是 Manning 的解释,物质鉴定尚无结果:冰芯还记录了公元前 1561 年公元前 1558 年公元前 1555 年与约公元前 1538 年的候选喷发,至今没有任何一处产出经鉴定可与锡拉对应的玻璃。[1][8][10][11]

两种读法的差异体现在方法上。一种为外层样本宽广的校准分布赋予较大权重;另一种则加入有关各样本时间关系的先验信息。双方都在结合物理测量与对考古环境的判断,争论内容早已超出“陶器”与“物理学”的二选一。

最新的逐年数据仍未带来一把隐藏的万能钥匙。2026 年,格罗宁根大学团队发表了 93 个新测量值,取自一套已有公历定年的序列,覆盖公元前 1660–1507 年。研究发现,实验室与树种之间存在微小偏移的迹象,却没有发现可明确用于喷发定年的标志:公元前 1557–1556 年的下降未能复现此前提出的 1557 年放射性碳生成峰值;1528 年附近的上升则从 1534 年至 1515 年逐步发展,并非陡然出现的逐年峰值。团队以数条测试曲线重新运行已发表的锡拉模型后,所得概率仍偏向公元前 17 世纪晚期或 16 世纪早期。更精细的校准让地形轮廓变得清楚,唯一峰顶却依然没有出现。[12]

哪些发现会改变评估

三类发现可以把这幅争论图景推进为一个日期。

最清楚的一类,是在具有独立逐年纪年的档案中,通过化学分析鉴定出锡拉火山碎屑。这样的档案可以是年层计数可靠的冰层,也可以是与树木相连的序列。公元前 1627 年对应关系的失效说明,一般性的火山信号不足以完成鉴定:远方的一次大喷发也会留下同样的环境标点。[7][8]

第二条路线,是取得死于喷发、逐年生长规律已知且最后一个生长季完整的新材料,由多家实验室测量,并以能反映地中海相关生长季节的树木校准。再取一株橄榄会增加数据,却仍受橄榄树生长特性制约。[4][5][9][12]

第三条路线,是搭建一座与埃及绝对年代联系更紧密的考古桥梁:需要接近 LMIA 喷发层位的封闭考古环境,取代目前用较晚器物设定下限、再假定阶段长度的做法。这会缩短考古学一侧的依赖链。[1]

在上述发现出现之前,合乎证据的结论带有不对称性。高分辨率放射性碳数据已经收窄并重塑了科学测年论证,却仍未给出共识年份,也未排除约公元前 1530–1500 年的传统考古年代体系;这一体系仍有学者捍卫。多个现行放射性碳模型把可观概率放在公元前 1600 年前后,宽广的校准区间则继续容纳 16 世纪中期的解。冰芯层位是有待检验的候选项,还不能直接贴到火山灰层上。迄今没有任何来源足以支持把单一年份印成定论。[1][10][12]

阿克罗蒂里的火山灰完成了一件较为克制、对历史研究也更有用的事:它让一个瞬间凝固下来。灰层下的一切都属于喷发前的世界,灰层上的一切都属于喷发以后。历史学家可以有把握地重建这一顺序。把这个瞬间换算为带有数字的年份,是另一个独立步骤;不确定性留在换算之中,灾变本身的先后位置依然清楚。

来源

  1. Sturt W. Manning, “Thera, the Aegean, Egypt, the Hyksos and Anatolia: rethinking the orthodox synchronisations and histories,” Journal of Greek Archaeology 9 (2024) — 相对年代、埃及年代依赖链、公元前 1611/1561 年两种选项,以及作者目前主张的早期年份论。
  2. Walter L. Friedrich et al., “Santorini eruption radiocarbon dated to 1627–1600 B.C.,” Science 312 (2006) — 遭掩埋的橄榄枝、有序木材分段与最初的 95.4% 区间。
  3. Manfred Bietak, “Radiocarbon and the date of the Thera eruption,” Antiquity 88 (2014) — 对年轮精度、样本解释及其与考古年代冲突的批评。
  4. Paolo Cherubini et al., “Olive Tree-Ring Problematic Dating: A Comparative Analysis on Santorini (Greece),” PLOS ONE 8 (2013) — 年内密度波动、分区生长,以及缺乏可靠的逐年轮数。
  5. Yael Ehrlich, Lior Regev, and Elisabetta Boaretto, “Radiocarbon analysis of modern olive wood raises doubts concerning a crucial piece of evidence in dating the Santorini eruption,” Scientific Reports 8 (2018) — 现代橄榄树测试显示,同一株树的树皮下最外层木材,其年龄沿圆周可相差数十年。
  6. Charlotte L. Pearson et al., “Annual radiocarbon record indicates 16th century BCE date for the Thera eruption,” Science Advances 4 (2018) — 285 个逐年树轮测量值、重新校准的喷发环境、模型区间与平台期的精度限制。
  7. John McAneney and Mike Baillie, “Absolute tree-ring dates for the Late Bronze Age eruptions of Aniakchak and Thera in light of a proposed revision of ice-core chronologies,” Antiquity 93 (2019) — 提出公元前 1627 年树轮与冰芯的对应关系更应归于阿尼亚克查克 II 火山。
  8. Charlotte Pearson et al., “Geochemical ice-core constraints on the timing and climatic impact of Aniakchak II (1628 BCE) and Thera (Minoan) volcanic eruptions,” PNAS Nexus 1 (2022) — 阿尼亚克查克 II 火山玻璃的指纹鉴定,以及尚未确定来源的锡拉候选层位。
  9. Sturt W. Manning et al., “Radiocarbon offsets and old world chronology as relevant to Mesopotamia, Egypt, Anatolia and Thera (Santorini),” Scientific Reports 10 (2020) — IntCal20、区域与季节偏移,以及它们在公元前 1620–1540 年平台期内造成的影响。
  10. Charlotte Pearson et al., “Olive shrub buried on Therasia supports a mid-16th century BCE date for the Thera eruption,” Scientific Reports 13 (2023) — 原地掩埋的灌木环境、外层样本区间、生长带注意事项,以及 16 世纪中期概率的增加。
  11. Sturt W. Manning, “Problems of Dating Spread on Radiocarbon Calibration Curve Plateaus: The 1620–1540 BC Example and the Dating of the Therasia Olive Shrub Samples and Thera Volcanic Eruption,” Radiocarbon 66 (2024) — 对锡拉夏灌木、早先的橄榄枝与阿克罗蒂里样本所作的序列约束模型。
  12. Pınar Erdil et al., “Investigating potential radiocarbon anomalies around the time of the Minoan eruption of Thera: A new high-resolution dataset from Groningen,” Radiocarbon 68 (2026) — 93 个新测量值,覆盖公元前 1660–1507 年;数据集间偏移、未出现的拟议标志,以及重新运行的喷发模型。
  13. Christos Koudounis, “Excavation in action” (5 July 2016), Wikimedia Commons — 本文所用阿克罗蒂里发掘现场照片的来源记录与许可信息。
Previous USS Squalus 号救援前三趟按设计完成,第四趟只能另创上浮办法

Recommended In history

Matched by subject and format