澳大利亚粉红沙滩，小小石榴石揭开南极洲造山之谜

深粉色沙粒沉积物被冲刷到南澳大利亚海岸，为了解澳大利亚板块何时开始俯冲到太平洋板块之下，以及此前未知的古老南极山脉的存在提供了新的线索。

粉红色的沙子由一种名为石榴石的矿物组成，由博士生 Sharmaine Verhaert 和副教授 Stijn Glorie 领导的阿德莱德大学研究小组采用一种新颖的尖端方法表明石榴石颗粒约有 5.9 亿年历史。他们发现，南澳大利亚海岸线露头的杰维斯角组的冰川沉积物中含有含石榴石的沙层，其历史同样约为 5.9 亿年。

这些冰川沉积物中的冰流指标告诉我们，富含石榴石的冰川砂是在晚古生代冰河时期由西北移动的冰盖带到澳大利亚的，当时澳大利亚和南极洲在超大陆冈瓦纳大陆连接。研究人员认为，这一地区有证据表明，南极冰层之下隐藏着一条 5.9 亿年前的山脉。

简而言之，Sharmaine Verhaert 等人研究成果，揭示了一个令人瞩目的地质学发现：南极洲东部冰盖下存在一次埃迪卡拉纪造山运动。研究人员通过分析沉积岩中的碎屑石榴石的年龄，追溯到这些石榴石的源岩，进而揭示了南极洲东部在埃迪卡拉纪时期发生过造山运动。这一发现颠覆了我们对南极洲地质历史的传统认知，表明南极洲在遥远的过去曾经历过剧烈的地壳运动。

参考文献：Sharmaine Verhaert, Stijn Glorie, Martin Hand, Jacob A. Mulder, Anthony R. Milnes, Jacqueline A. Halpin. An Ediacaran orogeny in subglacial East Antarctica is uncovered by detrital garnet geochronology. Communications Earth & Environment, 2024; 5 (1) DOI: 10.1038/s43247-024-01467-8

一、什么是碎屑石榴石？碎屑石榴石是如何“泄露”南极洲的“造山秘密”的？

碎屑石榴石，顾名思义，就是从岩石中风化剥蚀出来的石榴石颗粒。这些颗粒被河流、冰川等搬运，最终沉积下来，形成新的岩石。石榴石是一种常见的矿物，因其坚硬、稳定、不易风化等特点，在地质学研究中具有重要意义。特别地，石榴石中含有放射性元素，通过测定这些元素的衰变，可以精确地确定石榴石形成的时间，也就是岩石的年龄。

碎屑石榴石如何“泄露”南极洲的“造山秘密”？石榴石形成于深部的高温高压环境，通常与造山运动密切相关。当造山带遭受风化剥蚀时，这些石榴石颗粒就会被释放出来，进入沉积系统。由于石榴石的稳定性，它可以长时间保存形成时的信息。即使经过漫长的搬运和沉积，石榴石中的放射性元素的衰变依然在进行，从而记录下岩石形成的准确时间。通过分析碎屑石榴石的矿物成分、化学成分和年龄，可以推断出这些石榴石来自哪种岩石，进而确定它们的源区。如果大量的碎屑石榴石都具有相似的年龄和特征，那么就可以推断它们来自同一个造山带。

碎屑石榴石就像是一颗颗时间胶囊，记录了岩石形成时的信息。通过对这些时间胶囊进行解码，科学家们可以追溯到遥远的过去，揭示地球的演化历史，进而了解南极洲冰盖下的“造山秘密”。

二、这项研究的意义

Sharmaine Verhaert等人的这项研究，通过对南极洲东部冰盖下沉积物中碎屑石榴石的年代学研究，揭示了埃迪卡拉纪时期在该地区发生了一次重要的造山运动。这一发现具有深远的科学意义，颠覆了我们对南极洲地质历史的传统认知，表明南极洲并非一直是一个稳定的冰雪世界，而是经历过剧烈的构造活动。该研究丰富地球早期历史， 为研究地球早期地质演化提供了新的证据，有助于我们更全面地了解地球在埃迪卡拉纪时期的地质面貌和构造环境。揭示南极洲资源潜力，造山运动往往伴随着矿产资源的形成，这一发现为南极洲的矿产资源勘探提供了新的线索。

埃迪卡拉纪是地球生命演化史上一个重要的时期，标志着复杂多细胞生物的出现。这项研究为生命演化提供环境背景， 造山运动会改变地表环境，影响气候、海平面、营养物质供应等，从而为生物的演化提供新的生态位和选择压力。通过研究埃迪卡拉纪时期的地质环境，可以更好地理解为什么在这个时期出现了如此多的生物多样性。造山运动会将深部岩石带到地表，为寻找早期生命化石提供了新的机会。

总的来说，这项研究不仅拓展了我们对南极洲地质历史的认识，还为研究地球早期地质演化、海洋环境变迁和生命起源提供了新的视角。

三、思考

这次造山运动的规模有多大？它是否影响了整个南极洲东部？或者仅仅局限于某个特定的区域？ 驱动这次造山运动的动力学机制是什么？是板块碰撞、地幔柱活动还是其他因素？这次造山运动与同期全球范围内的地质事件（如罗迪尼亚超大陆裂解）有何关联？ 这次造山运动对埃迪卡拉纪生物的分布、多样性以及演化有何影响？

如何更准确地确定碎屑石榴石的来源？是否存在来自多个源区的混合？碎屑石榴石的地球化学特征能否提供更多关于源区岩石性质和构造环境的信息？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

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