文章專區

2026-04-01記載著時間的沙子 宇宙射線下形成的天然時鐘 676 期

Author 作者 編輯部

地球表面的地貌如何在漫長歲月中被侵蝕與塑造,一直是地質學家關注的重要問題。最近一項研究來自澳洲科廷大學(Curtin University)的地質學研究人員發現,微小的鋯石(Zircon)晶體裡竟然隱藏著來自太空的訊息,揭示了古老地貌的形成與變化,並可能成為礦產資源分布的線索。

鋯石是一種非常堅硬且穩定的礦物,能抵抗風化與侵蝕,這些微小晶體可能在河流、海岸與沉積物中漂流數百萬年,卻仍能保存形成時的重要地質資訊。研究人員發現,鋯石晶體內含有一種稀有氣體――氪氣(krypton)。當地表附近的礦物受到宇宙射線(來自太空的高能帶電粒子)撞擊時,就會在晶體內產生氪氣。這些氣體會被困在晶體結構中,並隨著時間過去逐漸累積。

透過測量鋯石中氪氣的含量,科學家可以推算出晶體曾在地表停留多久, 進而判斷它何時被埋入地下。這就像是一種宇宙時鐘,能幫助研究者了解地表侵蝕的速度,以及古老地貌在數十億年間如何逐漸改變。

研究團隊指出,這項方法不僅能揭示地球地貌演化的長期歷史,也可能對現代環境管理提供參考。當人類改變自然環境,例如開發土地或改變河流流向時,沉積物在河流、海岸與大陸棚的分布方式也可能隨之改變。

透過這些微小晶體中的宇宙訊號,科學家得以更精確地重建地球過去的地質故事,也為未來的地質研究與資源探勘開啟新的可能。

Dröllner, M., et al. (2026). Ancient landscape evolution tracked through cosmogenic krypton in detrital zircon. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(3). https://doi.org/10.1073/pnas.2516058122