宇宙射線穿越大氣層持續(xù)轟擊地球表面，會(huì)生成宇宙成因核素。這些核素記錄巖石暴露在地表的時(shí)間信息，可用于研究冰川進(jìn)退的演化歷史。冰川消退后，原本被冰川覆蓋的巖石暴露出來(lái)，以特定速率積累宇宙成因核素�？蒲腥藛T通過(guò)測(cè)量巖石中核素的濃度，就能推斷出冰川的消失時(shí)間。
鈣-41是半衰期為10萬(wàn)年的宇宙成因核素，但其在自然界中的同位素豐度低，超出傳統(tǒng)分析技術(shù)的探測(cè)范圍，實(shí)際應(yīng)用受到限制。
近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)開(kāi)發(fā)了基于激光的超靈敏同位素分析手段——原子阱痕量分析法（ATTA）。這項(xiàng)技術(shù)能將單個(gè)鈣-41原子“捉住”并逐一計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了鈣-41同位素豐度低至10-17的精確測(cè)量，解決了鈣-41探測(cè)難題。
基于這一技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展鈣-41暴露定年應(yīng)用，在青藏高原東部?jī)商幈ㄟz跡中采集花崗巖冰磧樣品并進(jìn)行分析。測(cè)量顯示，兩處冰磧的鈣-41濃度差異明顯，表明該區(qū)域曾經(jīng)歷過(guò)至少兩次不同時(shí)期的冰川作用。
為破譯“鈣-41時(shí)鐘”讀數(shù)，團(tuán)隊(duì)結(jié)合過(guò)去幾萬(wàn)年地球磁場(chǎng)強(qiáng)度和太陽(yáng)活動(dòng)的歷史變化，重建了鈣-41在巖石中的積累過(guò)程。團(tuán)隊(duì)最終確定冰川遺跡分別形成于約1.3萬(wàn)年前和3.3萬(wàn)年前。團(tuán)隊(duì)還將鈣-41與10Be和26Al聯(lián)用，更精確地評(píng)估了地表侵蝕速率，約束了冰磧的復(fù)雜暴露歷史。
這是首次用鈣-41暴露定年方法研究冰川地貌，為解析青藏高原冰川演變提供了新工具。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）上。研究工作得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院等的支持。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.03.052