地球環境所運用10Be暴露測年揭示東南極中-晚更新世冰川演化歷史

2020-11-27 中國科學院

　　東南極作為全球最大的冰蓋，其冰川波動不僅對全球氣候變化而且對海平面升降起著至關重要的驅動和調節作用。理解東南極冰川變化對氣候的響應及其反饋機制是預測未來海平面變化的關鍵。釐清該機制的前提則是理解東南極的冰川演化歷史。近十多年來快速發展的宇宙成因核素10Be暴露測年技術，極大地推動了東南極冰川演化歷史研究，特別是中更新世之前的冰川演化歷史：上新世至中更新世，南極冰蓋經歷了逐漸變薄的過程。而由於東南極中晚更新世的冰川波動的複雜性，很難獲得基巖的真實暴露年齡，從而使得該時期的冰川演化歷史研究成為一個難題。

　　中國科學院地球環境研究所博士後董國成及其導師周衛健聯合國內外同行，在國家自然科學基金委項目的支持下，對東南極格羅夫山地區哈丁山西側的藍冰冰磧壟表面的冰磧物進行了10Be暴露測年研究。研究結果表明：中-晚更新世東南極格羅夫山地區至少發生過11次冰川波動，部分波動可能受全球降溫控制，但不排除冰流持續向藍冰表面輸送冰磧物的可能；藍冰冰磧壟兩側冰磧物10Be暴露年齡存在差異，這種暴露年齡差異由60-200 ka冰流方向發生改變所引起。

　　該成果近期於2016年8月發表在國際地學期刊《第四紀科學評論》（Quaternary Science Reviews）上（Dong et al. 2016. Mid-late Pleistocene glacial evolution in the Grove Mountains, East Antarctica, constraints from cosmogenic 10Be surface exposure dating of glacial erratic cobbles）。

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圖1 東南極格羅夫山哈丁山藍冰冰磧壟冰磧物10Be暴露測年結果

圖2 冰期-間冰期藍冰及藍冰冰磧壟演化過程示意圖

　　東南極作為全球最大的冰蓋，其冰川波動不僅對全球氣候變化而且對海平面升降起著至關重要的驅動和調節作用。理解東南極冰川變化對氣候的響應及其反饋機制是預測未來海平面變化的關鍵。釐清該機制的前提則是理解東南極的冰川演化歷史。近十多年來快速發展的宇宙成因核素10Be暴露測年技術，極大地推動了東南極冰川演化歷史研究，特別是中更新世之前的冰川演化歷史：上新世至中更新世，南極冰蓋經歷了逐漸變薄的過程。而由於東南極中晚更新世的冰川波動的複雜性，很難獲得基巖的真實暴露年齡，從而使得該時期的冰川演化歷史研究成為一個難題。
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