东南极格罗夫山地区哈丁山南岭漂砾暴露年龄研究

The evolutionary history of the East Antarctic Ice Sheet since Pliocene has been on the long controversy of dynamics or stability. Our previous studies have found that bedrock exposure ages in the Grove Mountains   are 3.89-0.57Ma, and there is a general trend of increasing exposure age with increasing elevation. Field investigation found that the glacial boulders on the bedrock exceeded the ice surface of 100 meters have long-term weathering erosion characteristics, and we has obtained only one glacial boulder exposure age of 1.54Ma which is in the hillside (middle elevation position). We plan to study the exposure ages of collected 50 glacial boulder samples and analyse the elationship between the ages and positions (elevation), thus determine whether the East Antarctic Ice Sheet have undergone changes from stable evolution to dynamic evolution since the Pliocene, and the corresponding time periods.

东南极冰盖上新世以来的演化历史存在动态论和稳定论两种长期争论的观点。以往研究发现格罗夫山地区基岩暴露年龄在3.89-0.57Ma，且具有高程越大暴露年龄越老的大致趋势；野外调查发现哈丁山南岭超出冰面100米基岩上的漂砾具有长期风化侵蚀的特征，已测的一块漂砾暴露年龄为1.54Ma且该漂砾处于山腰中等高程位置。通过对已采集到的50块漂砾样品进行暴露年龄研究，分析这些漂砾的暴露年龄与位置（高程）间的相对规律性，将可以确定上新世以来东南极冰盖是否发生过稳定演化与动态演化的转换，及其对应时间段。

东南极冰盖上新世以来究竟是稳定的还是动态演化的存在争论。本项目的研究内容是南极内陆格罗夫山地区哈丁山南岭基岩上漂砾的暴露年龄序列，以及与高程的对应关系及规律。研究结果表明，东南极内陆格罗夫山地区哈丁山南岭48个基岩上漂砾样品的10Be最小暴露年龄范围515.8-5355.9ka之间，跨度很大，但多数年龄大于2Ma，且暴露年龄大致与高程正相关，即基本上高程越大暴露年龄越老。漂砾暴露年龄较分散，少量高程较高的样品暴露年龄反而年轻，且多数样品存在累计小于1Ma的覆盖历史，这表明东南极冰盖从上新世至目前确实存在冰盖持续减薄的总体趋势但也存在次级消涨。作为参照，周边冰面漂砾10Be暴露年龄范围为2.4ka至1743.0ka，且既有简单暴露历史的，也有存在覆盖历史的，也表明在更新世以来发生了多期冰川消涨事件，因此，基于基岩暴露年龄及核素比值投影方法的东南极冰盖稳定论应不足以采信。另外，对暴露年龄计算方法中被忽略的重要参数-侵蚀速率的直接测量可行性进行了探索，研发了低成本便携式测量仪器，室内验证其测量精度在10-100nm，野外验证其测量精度仅在1um左右。继续提高野外测量精度后应有良好应用前景。