Geology：首次！冰川沉积物定年

地刊速览 · 公众号 · · 2024-10-28 08:00

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【导读】 近日《地质学》期刊发表文章，首次利用一种新型的氦同位素测年法，对阿尔卑斯山一个冰川的沉积物进行了年代测定，结果表明该沉积物形成于至少60.6万年前。这一发现为研究冰川历史和古气候环境演化提供了重要技术方案。

冰川侵蚀作用会在地表形成深切谷，而这些深切谷在冰川消退后往往会被沉积物迅速填埋，形成保存相对完好的沉积记录。通过对这些沉积物的年代测定，可以了解冰川活动的历史，进而推断当时的气候环境变化。长期以来，科学家们对阿尔卑斯山冰川的活动范围和强度存在争议。传统的测年方法难以对数十万年前的沉积物进行准确测定，限制了人们对这一时期冰川历史的认识。

图1 （A）阿尔卑斯山前陆的研究区域（B）钻探现场的位置（278米长的岩芯）（C）研究区超深盆地第四纪沉积物厚度

为了解决这一难题，科学家将目光投向了阿尔卑斯山前陆地区一个深度 278米的钻孔。该钻孔揭示了该地区晚新生代以来的沉积历史。研究人员利用一种基于氦同位素的测年方法 (He/U-Th定年) 对钻孔中不同深度的沉积物进行了年代测定。

研究人员发现，钻孔中40米到140米深度的沉积物具有非常一致且较高的放射性成因氦含量，表明这些沉积物形成于一个相对封闭的系统中，放射性成因氦没有受到外界干扰。通过对这些放射性成因氦数据进行分析，研究人员得出结论：这部分沉积物的年龄约为60.6万年，误差范围为±12.2万年。

图2 采样点及分析结果

这项研究首次利用He/U-Th方法确定了阿尔卑斯山前陆地区冰川深切谷的年代，为该地区早期的冰川活动历史提供了重要的时间节点。研究结果表明，早在60.6万年前，阿尔卑斯山区的冰川规模就已经非常庞大，这一发现为研究冰川历史和古气候环境演化提供了重要参考。

参考文献 ： Yama Tomonaga , Marius W. Buechi , Gaudenz Deplazes , Rolf Kipfer; First dating of an early Chibanian (Middle Pleistocene) glacial overdeepening in the Alpine Foreland using the ⁴ He/U-Th method . Geology 2024; doi: https://doi.org/10.1130/G52544.1