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西藏冰芯年代学的新见解

2015年9月至10月,一个60人的团队聚集在青藏高原昆仑山的古里雅冰帽上,目的是回收世界上最古老的冰。在一个特性发表在《科学》(29/01/2016)上的一篇题为“西藏的原始冰:对世界上最古老的冰的探索可以为亚洲如何应对气候变化提供罗塞塔石碑”的文章写道,“在微弱的尘埃和气泡层以及冰内化学物质的微妙变化中,这个闪闪发光的圆柱体保存着青藏高原古代气候的部分记录,可以追溯到近100万年前”。

事实上,这并不是第一次尝试从古里亚冰冠中提取冰芯。1992年,在海拔6200米的地方,古里亚冰芯的基岩(长度为308.6米)被回收。1992年的古里亚冰芯登上了1997年6月20日出版的《科学》杂志的封面,以其非凡的长时间规模为特色,并介绍:“......古里亚冰芯到基岩包含了整个最后一个冰川周期的区域气候历史,基冰的年龄可能超过50万年”。

年代测定结果使1992年的古里亚岩芯成为最古老的非极岩芯。相比之下,位于南极洲中部东部的沃斯托克冰芯(3 623米长)记录了过去42万年的气候历史,同样位于南极洲中部东部的EPICA Dome C冰芯(3 260米长)记录了迄今为止最长的80万年冰芯记录。

古里亚冰芯温度记录自1997年发表以来,一直被广泛用作古气候参考资料。然而,它的年表最近受到了几项独立研究的挑战。Cheng等人认为,古里雅冰芯上部266米的年代学需要压缩一半,以便使古里雅冰芯的稳定同位素剖面与克桑石笋记录相一致。

在最近发表于2022年的一篇论文中,Wang等人进一步提出古里雅冰芯的基础年龄可能为~ 7万年,以调和洞穴冰芯和西藏冰芯之间的稳定同位素变化。

的辐射81对从古里亚冰帽边缘收集的几个冰样品进行氪定年,得出古里亚冰的年龄上限在15 000 - 74 000年之间。很明显,这些年代测定结果比古里亚冰芯的原始底龄估计要小一个数量级。此外,Hou等人根据其相对深度比较了古里亚及其附近崇采冰芯的稳定同位素剖面,发现两个记录之间存在显著的正相关关系,这意味着两个冰芯具有相似的时间尺度。崇采冰芯位于距古里雅冰芯遗址约30公里处,其135.8 m和216.6 m冰芯的底部年龄分别为9 000年和8 300年。此外,对从崇采216.6 m冰芯底部采集的基础沉积物进行了首次光刺激发光(OSL)测年,得出了42 000年的年龄估算值,为崇采冰芯的年龄提供了上限。

鉴于崇泽和古里雅冰芯钻孔地点的距离很近,以及它们稳定同位素剖面之间的显著相似性,崇泽冰芯的全新世起源使人们对古里雅冰芯记录的异常长度产生了重大怀疑。此外,祁连山的登德、树楠山、青藏高原中部的藏塞尔康日、普罗岗日、喜马拉雅山脉的大索铺、东容北等青藏地区的冰芯也都被认为是全新世的冰芯。

测定高山冰芯的年代一直是一项具有挑战性的任务。通常,基于冰芯物理和化学性质的季节信号进行的层数计算只适用于冰芯的上部,因为较深处的冰层会迅速变薄。

对于冰芯较深(较老)的部分,需要采用绝对定年法,通常是根据保存在冰芯中的放射性元素的衰变来确定冰芯的年代。因此,2015年钻探的古里亚冰芯为直接验证1992年古里亚冰芯的年代提供了宝贵的机会,特别是在现代测年技术的帮助下,如14C,36Cl,40基于“增大化现实”技术,81这样的努力是非常必要和迫切的,不仅为了建立西藏冰芯的准确年表,而且为了发展对过去气候的可靠重建和检验重要的气候概念和假设,例如青藏高原的不同步冰川作用和全新世温度难题。

来源:https://phys.org/partners/science-china-press/

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