申博恒

在地球45亿年的历史中，沉积地层如同一本万卷书忠实地记录了地球自诞生以来的故事：化石记录自深向浅的变化能给我们讲述生命从古至今演化的故事；煤炭、铝土矿、石膏等气候敏感沉积物自深向浅的分布则带给我们气候从古至今变化的故事。

沉积地层万卷书里的故事固然精彩，可是这本书没有页码。根据书里的化石内容我们可以大致猜测章节之间谁先谁后，但对特定的某个故事位于哪一页却无能无力。好在天无绝人之路，大自然在诞生万卷书的同时也在书中留下了一个个书签，这些书签上记录着书的页码。有了这些书签，我们在读万卷书的时候就有了非常清晰的时间线，最终能抓住地质历史脉络，一一品读故事。而这些书签正是沉积地层中的火山灰层。

火山灰层（Wu et al.，2020）

火山爆发产生的火山灰通常持续数小时至数天，部分可能持续数周至数月之后才沉降下来并在水体中沉积。即便是火山灰中粒径极小的颗粒在大气中的滞留时间最长也不会超过3年。这对以百万年为基本单位的地质历史来说简直可以忽略不计。所以在地质历史过程中可以认为火山灰的喷发、搬运和沉积过程是瞬时的。

火山灰含有很多锆石，这些小小的锆石颗粒记录了万卷书的页码。小小的锆石为何如此神奇呢？这就要从锆石中含有的化学元素说起了。

锆石中含有的U和Th都是锕系中的放射性元素，在自然界矿物中主要以正四价的价态存在。……