宇宙射線將古老的沙子變成了地質時間機器

這個國際研究小組由地球與行星科學學院科廷礦物系統時間表小組領導，與哥廷根大學和科隆大學的合作者合作。科學家檢查了從古代海灘沙中收集的微觀鋯石晶體。

鋯石是地球上發現的最耐用的礦物之一。由於鋯石顆粒能夠承受風化、侵蝕和穿越河流和海岸的長途旅行，因此它們可以保存數百萬年，同時保留有關其地質歷史的資訊。

鋯石顆粒內部含有一種稱為氪的稀有氣體。當地球表面附近的礦物質受到宇宙射線（來自太空的高能量帶電亞原子粒子）撞擊時，就會形成這種氣體。

透過測量晶體內部的氪，研究人員能夠估計鋯石顆粒在最終被掩埋之前在表面附近停留的時間。這種測量就像一個“宇宙時鐘”，使科學家能夠確定古代景觀在很長一段時間內被侵蝕和改變的速度或速度。

研究古代風景的新方法

該方法使得研究比科學家先前能夠分析的更古老的景觀成為可能，主要作者、科廷大學副研究員馬克西米利安·德羅納納博士說，他也隸屬於哥廷根大學。這些發現可以幫助研究人員更了解地球表面將如何應對未來的氣候變遷和構造活動。

「我們星球的歷史表明，氣候和構造力可以控制地形在很長一段時間內的表現，」德羅納納博士說。

「這項研究幫助我們了解海平面變化時會發生什麼，以及地球深處的運動如何影響地形的演變。」

研究表明，當地貌保持構造穩定且海平面保持高位時，侵蝕就會顯著減緩。在這些條件下，沉積物可以保留在地表附近，並在數百萬年反覆加工。

為什麼這些結果對未來很重要？

礦物系統集團時間表的合著者克里斯·柯克蘭教授表示，這些發現不僅揭示了地球表面數十億年來的演變過程，而且還可能為未來的規劃和土地管理提供資訊。

柯克蘭教授說：“隨著我們改變自然系統，我們可以預期沉積物在河流流域、海岸線和大陸架上的儲存方式會發生變化。”

“我們的結果表明，隨著時間的推移，這些過程可以從根本上重塑景觀，而不僅僅是海岸線。”

氣候、沉積物和礦產資源之間的聯繫

礦物系統時間表小組成員米洛·帕勒姆副教授指出，這項研究對於了解澳洲的礦產資源具有重要意義。

巴勒姆副教授說：“氣候不僅影響生態系統和天氣模式，還控制著礦產資源的最終去向和獲取方式。”

「延長的沉積物儲存期使長壽命的礦物逐漸富集，而不穩定的材料則分解，這解釋了為什麼澳洲擁有世界上一些最重要的礦砂礦床。

“隨著對這些礦物的需求持續增長，了解這些聯繫至關重要，因為它提供了一個長期的視角，可以改進用於預測這些沉積物系統變化所產生的未來環境和資源結果的模型。”

這項題為「透過碎屑鋯石中的宇宙氪追蹤古代地形演化」的研究發表在該雜誌上 與人。