结合宇宙成因核素测年与施密特锤回弹测量揭示阿巴拉契亚山脉蓝岭陡崖多期大型滑坡特征与形成时序

研究人员针对美国阿巴拉契亚山脉蓝岭陡崖（BRE）多期大型滑坡的触发机制与形成时代不明的问题，通过整合10Be宇宙成因核素测年与施密特锤回弹值（R-value）测量技术，首次揭示了滑坡沉积物的年龄范围（4.7–89?ka）及多期次累积特征，为理解被动大陆边缘陡崖的侵蚀过程与气候驱动机制提供了关键证据。

　　

论文解读：
蓝岭陡崖（Blue Ridge Escarpment, BRE）作为地球上最古老的被动大陆边缘陡崖之一，其陡峭的地形和高差为研究长期侵蚀过程提供了天然实验室。然而，长期以来，关于BRE的演化机制存在争议——究竟是河流下切、气候波动还是构造抬升主导了其地貌塑造？更关键的是，沿BRE分布的大型滑坡（如直径达20米的巨砾）的形成时代和触发因素一直未被系统揭示。这些滑坡不仅威胁人类活动，更是理解陡崖后退速率与景观演化的关键指标。

为解决上述问题，来自北卡罗来纳州立大学的研究团队选取了BRE南段北卡罗来纳州的四个典型滑坡点（Pacolet River、Melrose Mountain、Tryon Peak和Buffalo Creek Park），首次结合¹⁰Be宇宙成因核素测年（通过CRONUS-Earth计算器分析）与施密特锤回弹值（R-value）测量技术，辅以高精度激光雷达（LiDAR）地形分析，揭示了滑坡的多期次特征与形成时序。研究成果发表于《Geomorphology》，为理解被动大陆边缘的千年尺度侵蚀过程提供了新视角。

研究采用的关键技术包括：1）基于0.5米分辨率数字高程模型（DEM）的滑坡形态测绘；2）¹⁰Be测年（采样11块巨砾，使用Purdue加速器质谱仪分析）；3）施密特锤N型仪器对140块巨砾进行回弹值测量（每块30次冲击，共4200次数据）；4）统计学分析（Pearson相关系数、t检验）评估R值与年龄、高程等参数的关系。

研究结果分为三部分：

1. ¹⁰Be测年揭示多期滑坡事件：年龄跨度从4.7±0.5?ka至89±2.2?ka，显示五个活跃期（~5–10、19、36–40、64–69和84–89?ka）。例如，Tryon Peak的TR11巨砾年龄为4.7?ka，而Pacolet River的PL49巨砾达89?ka，表明BRE滑坡具有明显的间歇性。
2. 施密特锤R值分布反映沉积模式：R值随高程降低而减小（如Pacolet River站点r²=0.41），但年龄与R值相关性弱（r²<0.01），归因于片麻岩（gneiss）成分差异（如Buffalo Creek的Henderson片麻岩R值比Tallulah组高5–10单位）。
3. 触发机制分析：年龄分布与劳伦泰德冰盖（LIS）扩张期（如38–35?ka）和末次盛冰期（LGM, ~21?ka）部分重合，支持冻融作用（frost cracking）和冰缘条件（periglacial）的潜在触发作用，但全新世滑坡（如TR11）表明降雨或地震也可能是诱因。

结论与意义：
该研究首次量化了BRE南段多期滑坡的年龄序列，证明其形成受冰期-间冰期气候波动与局地地质因素共同控制。尽管施密特锤在片麻岩地区的定年校准受限，但其空间分布分析仍可识别沉积事件的阶段性（如Pacolet River分三个R值区）。这一成果不仅为评估BRE的长期侵蚀速率提供了基准数据，也为其他被动边缘陡崖（如巴西Serra do Mar）的研究提供了方法学参考。未来需结合更多¹⁰Be样本与矿物学分析，以区分继承核素（inheritance）对年龄的影响，并进一步厘清降雨与地震触发的相对贡献。