澳英团队利用加速器测年重建喜马拉雅东部冰川崩塌过程

2026年7月9日，澳大利亚核科学与技术组织(ANSTO)发布消息称，该机构与英国曼彻斯特大学研究人员合作完成的一项研究，利用加速器技术辅助宇宙成因核素测年，重建了喜马拉雅山脉东部德里河谷冰川从大规模扩张到显著退缩的过程。相关成果已发表于《第四纪科学评论》。

研究聚焦印度阿鲁纳恰尔邦德里河谷冰川。该区域地处偏远、交通不便，受印度夏季风影响，降水量在喜马拉雅地区处于较高水平。研究显示，约5.85万年前，德里冰川长度接近100公里，冰川起点海拔约5300米，终点海拔约1500米，是喜马拉雅—西藏地区已记录的最低冰川终点海拔之一。至约1.2万年前末次冰期结束时，冰川范围已退缩至海拔3500米以上;如今，其最大残存部分长度不足5公里。

为厘清冰川退缩时间线，研究团队结合卫星地图、数字高程模型和实地考察，识别了U形谷、冰斗、冰碛、经冰川侵蚀的平滑基岩以及羊背石状地貌等冰川活动遗迹。随后，团队采集53块冰碛巨石和10份基岩样本，并将样本送至ANSTO开展处理和测量。

德里河谷冰川分阶段消退，在末次冰盛期后其长度大幅减少。长度和年龄 Shashank Nitundil、Christopher M. Darvill、Abi Stone、David Fink、Philip D. Hughes、Matt D. Tomkins、Krista Simon，《喜马拉雅东部冰川作用：来自印度迪邦河谷的古冰川和古气候启示》，《第四纪科学评论》，第380卷，2026年。

该研究采用宇宙成因放射性核素表面暴露测年方法。当冰川退去、新鲜岩石暴露在地表后，高能宇宙射线会与岩石中的石英矿物相互作用，产生稀有放射性同位素铍-10(¹⁰Be)。岩石表面暴露时间越长，¹⁰Be累积量越多，因此可作为判断冰川退缩年代的天然“时钟”。样本经石英分离、蚀刻和化学溶解等步骤处理后，研究人员利用ANSTO加速器科学中心的SIRIUS加速器开展¹⁰Be测量，并通过加速器质谱技术获得年代数据。

测年结果表明，德里冰川并非连续、均匀地缩小，而是呈分阶段退缩特征。约5.85万年前，冰川处于鼎盛状态，长度近100公里;约4.48万年前出现后退;即便在约2万年前的全球末次冰盛期，冰川仍绵延约80公里。此后冰川快速萎缩，到约1.26万年前缩短至约25公里，高海拔碗状盆地在约1.3万年前已完全无冰覆盖。

研究认为，这一阶梯式退缩过程说明冰川范围可能发生突变，而非缓慢线性消融。相关变化会影响河流流向、泥沙输送和下游地貌稳定性。

研究还对湿润季风区冰川变化机制提出了新的认识。以往观点可能认为，在降水充足且气温足够低的条件下，季风降水可通过降雪补给维持冰川规模。但德里河谷记录显示，在上一个冰期旋回中，冰川扩张和收缩主要受温度控制，降水更多起次要调节作用。寒冷时期，季风水汽以降雪形式进入冰川系统，推动冰川扩张;气温升高后，更多降水转为降雨，冰川积累减弱并加速消融。

研究人员指出，即使在相对干燥的末次冰盛期，德里冰川仍保持较大规模，表明促使其最终退缩的关键因素是气候变暖，而非降水不足。这一结论为理解喜马拉雅东部季风补给型冰川的气候敏感性提供了新的年代学证据，也为气候模型检验和区域冰川变化研究提供了重要参考。