英國南極調(diào)查局近日公布一項(xiàng)最新研究：散落在西南極哈德遜山脈暗色火山山峰上的幾塊醒目的粉紅色花崗巖巨礫，指向了隱藏在松島冰川之下的一整塊巨大花崗巖巖體，這一發(fā)現(xiàn)正在改寫科學(xué)界對(duì)南極冰蓋演化和冰流行為的理解。 研究表明，這一埋藏構(gòu)造橫向延伸接近100公里、厚度約7公里，其體量大致相當(dāng)于英國威爾士面積的一半。

幾十年來，這些高踞山脊的異質(zhì)粉紅色巨礫一直是地質(zhì)學(xué)家心中的疑團(tuán)：它們從何而來，又是如何被運(yùn)送至海拔高處的？ 為解開謎團(tuán)，由英國南極調(diào)查局領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)對(duì)巖石進(jìn)行放射性同位素測(cè)年，分析被封存在微小晶體中的放射性元素衰變信息，結(jié)果顯示這些花崗巖形成于約1.75億年前。 然而，僅憑成巖年代仍無法解釋搬運(yùn)過程，直到最新的空中重力測(cè)量數(shù)據(jù)加入，故事才逐漸完整。

研究團(tuán)隊(duì)利用英國南極調(diào)查局的“雙水獺”小型飛機(jī)和其他飛機(jī)在松島冰川上空?qǐng)?zhí)行高分辨率重力測(cè)量任務(wù)，在冰蓋之下探測(cè)到一種異常的重力信號(hào)。 這種信號(hào)與地球物理模型中大型花崗巖體深埋地下所呈現(xiàn)的特征高度吻合，提示冰川底部存在一處此前未被識(shí)別的巨大花崗巖構(gòu)造。 當(dāng)科學(xué)家將這塊隱匿巖體與地表粉紅花崗巖巨礫對(duì)應(yīng)起來時(shí)，一個(gè)延宕數(shù)十年的地質(zhì)謎題得到了解答。

研究顯示，在過去冰蓋比今天厚得多的時(shí)期，松島冰川的冰流足以從基巖中撕扯出塊狀花崗巖，并隨著冰體運(yùn)動(dòng)將其抬升并棄置在周圍山地高處。 通過重建約2萬年前末次冰盛期的冰厚分布和冰流路徑，科研人員得以改進(jìn)用于預(yù)測(cè)冰蓋演化的數(shù)值模型。 這些模型對(duì)于評(píng)估南極在持續(xù)氣候變暖背景下的響應(yīng)機(jī)制、以及全球海平面未來上升幅度至關(guān)重要。

論文第一作者、英國南極調(diào)查局地球物理學(xué)家湯姆·喬丹指出，正是這些散布在地表的粉色巨礫，引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了冰蓋之下的“隱藏巨人”。 通過將地質(zhì)年代學(xué)與空中重力探測(cè)相結(jié)合，研究不僅厘清了巖石的物源，還為理解冰蓋過去的流動(dòng)模式及其未來變化提供了新的關(guān)鍵信息。

這一發(fā)現(xiàn)同時(shí)也觸及當(dāng)前快速冰損過程的成因問題。 松島冰川是近幾十年來南極冰損最為劇烈的地區(qū)之一，研究表明其下方的基底地質(zhì)條件在左右冰體滑動(dòng)方式與冰下融水排泄路徑方面發(fā)揮著重要作用。 將新的地質(zhì)約束納入冰流模型，有望顯著提高對(duì)該區(qū)域未來演化及其對(duì)海平面貢獻(xiàn)的預(yù)測(cè)精度。

論文合著者、英國南極調(diào)查局地質(zhì)學(xué)家喬安妮·約翰遜在哈德遜山脈野外工作期間采集到了這些關(guān)鍵巖石，她強(qiáng)調(diào)，巖石記錄了地球環(huán)境變化的漫長歷史，尤其記錄了南極冰川如何侵蝕并重塑地貌。 像這些巨礫一樣的“漂礫”堆，不僅是了解冰蓋深部難以直接勘探區(qū)域的線索寶庫，也為推演西南極冰蓋未來可能的變化路徑提供了重要參照，這對(duì)于評(píng)估全球沿海人口面臨的海平面上升風(fēng)險(xiǎn)具有現(xiàn)實(shí)意義。

該研究以“通過聯(lián)合冰川漂礫與地球物理數(shù)據(jù)揭示松島冰川的冰下地質(zhì)與古冰流”為題，發(fā)表于2025年10月22日《Communications Earth & Environment》期刊。 項(xiàng)目獲得英國自然環(huán)境研究委員會(huì)及英國極地研究國家能力計(jì)劃等項(xiàng)目資助，也體現(xiàn)了地質(zhì)學(xué)與地球物理學(xué)交叉融合在揭示地球隱秘過程中的獨(dú)特價(jià)值。

編譯自/ScitechDaily