图5 岩石中所包含的母同位素随时间增长逐渐减少，它们衰变形成的子同位素逐渐增多。绿色圆球代表母同位素原子，红色圆球代表子同位素原子。图片来源: NOAA Ocean Explorer

——理论知识讲解完毕——

　　上世纪70年代，地质学家们利用当时刚开始流行的新同位素定年方法——钾氩（K-Ar）法，对Hasan火山的岩石进行了定年研究。他们发现：这座火山形成于约1300万年前，共经历了四个演化阶段，数次喷发的产物总共覆盖了火山周围约760平方千米的土地。

　　自第四纪（距今约260万年）起，Hasan火山进入了新的演化阶段，剧烈的喷发清空了火山通道（图6a），喷发结束以后山顶在重力作用下发生塌陷，形成巨大的破火山口（图6b）。原本堆积在山顶的物质被“移走”后，开奖，位于地下的岩浆房中的岩浆受到“头顶”的压力减小了，于是岩浆更容易从破火山口喷出，随后的火山喷发几乎都发生在同一个破火山口中。

　　图6 常见的形成破火山口的四个阶段。图片来源：维基百科

　　Hasan火山的喷发，最初可能集中在画面左侧的火山口处，后来由于岩浆系统或当地地质环境的改变，喷发逐渐转移到了右侧的火山口，并且一直在此发生。在Catal Huyuk的人们生活于此的这段时间里，Hasan火山的喷发很可能早已转移到了右侧的火山口。因此我们看到的壁画中，只有右侧火山口上方有表示喷发的黑色线条。

　　地质学家对喷发形成的火山碎屑岩进行了定年分析，他们发现采集到的岩石样本中，最晚形成的岩石，距今不超过6000年。也就是说，能分析出的最后一次喷发发生于不到6000年前。这与壁画的年龄（距今8200年前）存在大约2000年的差异。

　　壁画的年龄是通过碳十四（14C）的方法测得的，这一方法被广泛地应用在年龄小于50000年的地质学和考古学定年研究中，测得年龄的相对误差可以小到1%。但对于火山岩来说，由于碳含量很低，很难用碳十四方法直接定年。

　　那么，假设测得的壁画年龄是准确的，产生这一年代偏差的原因可能是：

在这幅壁画完成的时候Hasan火山仍处于活动期，直到距今6000年左右发生了最后一期喷发；

在对“千年级”的岩石样品进行定年时，钾氩（K-Ar）法获得的结果误差较大，所以这个小于6000年的“钾氩（K-Ar）年龄”可能并不可靠。

　　于是，2014年，美国地质学家利用另一种同位素方法 ( 铀钍氦法，U-Th/He)，对Hasan火山进行了定年。结果表明喷发发生在距今约9000±600年前。这一年龄与壁画的碳十四年龄比较吻合。可见，偏差很可能来自于“钾氩（K-Ar）法不适合对几千年内形成的岩石定年”上。

　　肖维岩洞中的壁画，在这些壁画的背景中，隐约可见一座外形完美的火山。科学家利用氩氩（40Ar/39Ar）法定年显示，距今约2-3万年前，这附近可能出现过火山喷发，并且被当时的人们画了下来。如果年龄得到进一步证实，它将超越前文提到的土耳其壁画，成为最早记录火山的“艺术作品”。图片来源：D. Genty (left), V. Feruglio D. Baffier (right)／Nature

　　来自火山的馈赠

　　居住在火山周围的居民不仅会将火山喷发的情景记录在壁画中，还将火山喷发的产物收集起来，应用在生活里——当然，前提是他们没有被火山喷发夺去性命。

　　Hasan火山距离发现壁画的Catal Huyuk村庄大约130千米远，小型的喷发很难对当地居民造成生命威胁。相反，它的喷发形成了一种特殊的火山岩——黑曜岩(obsidian)。考古学家们发现，Catal Huyuk的人们要么将黑曜岩打磨成尖锐的切割工具来使用 (图8)，要么将其作为价格昂贵的物品，与周边城镇的人以物易物。不仅如此，连遥远的来自以色列杰里科（Jericho）的工匠们，也宁愿用数量巨大的、产自死海的沥青， 换取几颗黑耀岩，来做成锋利而坚硬的工具。Catal Huyuk的黑耀岩贸易，在当时几乎统治了整个近东市场。

　　图8在Catal Huyuk村庄遗址发现的黑曜岩切割工具。图片来源：参考资料7