就像阿拉斯加強大的育空地區一樣,一條寬闊的河流曾經流過南極洲,流經在大陸被冰層覆蓋之前由構造力塑造的平緩山谷。了解當冰河後來充滿山谷時發生了什麼,可以解決有關最南端大陸的某些氣候和地質難題。
這個山谷就是南極洲東部的蘭伯特地塹 (Lambert Graben),現在是。地塹(德語中的溝渠或戰壕)被困在冰層之下,是一個令人驚嘆的深峽谷。但之前3400萬年前,山谷相對平坦,被一條漂流河填滿,這給地質學家留下了一個謎團:蘭伯特地塹是如何變得如此陡峭的,它是什麼時候雕刻的?
蘭伯特地塹歷史的關鍵是在普里茲灣近海的沉積物層中發現的。在一項新的研究中,位於圖森的亞利桑那大學 (UA) 的地質學家斯圖爾特·湯姆森 (Stuart Thomson) 通過解碼河流沉積的沙子和冰川留下的雜亂的沙堆來探究過去。研究人員發現,河沙頂部覆蓋著一層厚厚的粗糙沉積物,這表明山谷中冰川侵蝕的開始。湯姆森說,當冰川移動時,侵蝕率增加了一倍多。
“唯一可能發生的方法是通過冰川,”他說。 “他們開始研磨並形成深谷。”
了解冰川何時首次穿越南極洲將有助於科學家更好地模擬冰川,研究人員說。
湯姆森告訴《我們的驚奇星球》:“為了模擬南極洲冰川的流動方式,我們付出了巨大的努力,這些模型需要一個冰川可以流動的景觀。” “一旦這些模型能夠預測過去的變化,他們就可以更準確地預測未來氣候變化會發生什麼。”
這些沉積物還提供了有關東南極洲構造演化以及埋藏在巨大厚冰蓋下的山脈的線索。 []
2013 年 3 月號的《自然地球科學》雜誌詳細介紹了這些發現。
冰的歷史
蘭伯特地塹 (Lambert Graben) 在分裂期間形成,一個分階段發生的過程。南極洲、印度和非洲在白堊紀晚期(約八千萬年前)分裂。裂縫形成了垂直於大陸海岸線的長而線性的山谷。當時,地球的氣候比現在溫暖,隨著南極洲向南移動,在南極上空定居下來,這片大陸上充滿了植物和動物。
科學家可以通過化石和雷達來部分重建過去的環境,雷達在冰下觀察以繪製下面岩石的形狀。今天的南極洲 3D 地圖顯示、崎嶇的山脈和其他溫暖存在的遺跡。
但這些調查並沒有告訴我們,在冰雕出所有這些特徵之前,地貌是什麼樣子的。 “人們猜測大峽灣是何時在冰下形成的,”湯姆森說。 “但在對岩石或沉積物進行採樣之前,沒有人能確定。”
湯姆森和他的同事分析了從蘭伯特冰川近海海底鑽探的沉積物,以及從陸上冰磧(冰川推起的岩石堆)鑽取的沉積物。對沙子和泥土中礦物質的測試幫助他們弄清楚了表面侵蝕的時間和速度。
沉積物是這樣說的:湯姆森說,從大約 2.5 億到 3400 萬年前,蘭伯特冰川周圍的地區相對平坦,並由流速緩慢的河流排水。大約 3400 萬年前,恰逢地球氣候變冷,出現了大冰川,形成瞭如今隱藏在厚冰之下的壯觀山谷。
“它似乎發生得很早,大約 3400 萬到 2400 萬年前,”湯姆森說。他說,隨著冰蓋在大約 1500 萬年前穩定下來,侵蝕速度急劇減慢。
大約 5,250 至 8,200 英尺(1.6 至 2.5 公里)的岩石此後消失了,研究表明,並被冰帶走。
“冰川可以迅速雕刻出深谷——而且確實如此在天氣變得如此寒冷之前,大部分地區都被 1 或 2 英里(1.6 至 3.2 公里)厚的固定冰覆蓋,”亞利桑那大學地質學家兼研究合著者 Peter Reiners 在一份聲明中說。
埋藏山脈的線索
蘭伯特地塹向內陸延伸約 375 英里(600 公里),終點是南極洲最神秘的地貌之一——一座被埋葬的山脈,稱為“蘭伯特地塹”。。岡瓦納大陸裂谷期間,埋藏在冰層下的山脈隆起。地質證據表明,大約 2.5 億年前和 1 億年前的裂谷事件造成的兩次抬升脈衝推高了鋸齒狀的山峰。
但湯姆森和他的同事並沒有在沉積物中發現一億年前第二次隆起階段的證據。河沙中含有來自甘布爾采夫山脈的礦物質,微小的顆粒表明山脈在一次構造推動下達到了高度。
達雷爾·斯威夫特(Darrel Swift)在《自然地球科學》的一篇附帶文章中寫道:“這凸顯了這座山脈的顯著年齡和冰下景觀保存的非凡程度。”英國謝菲爾德大學地質學家斯威夫特沒有參與這項研究。
電子郵件貝基·奧斯金 或關注她@beckyoskin。跟著我們@OAPlanet,Facebook或者谷歌+。原創文章於。









