確定遠古溶洞的形成時間是個巨大難題。近日《地質學》期刊發表的最新文章，利用洞穴沉積物鈾鉛測年技術，揭示了巴黎盆地遠古溶洞的形成時間，并將其與阿爾卑斯造山運動聯系起來，為理解板塊構造運動對地貌演化的影響提供了新的證據。

溶洞，又稱喀斯特地貌，是地下水對可溶性巖石(如石灰巖)進行溶蝕作用形成的。溶洞的形成需要漫長的時間，其演化過程也記錄著地質歷史的變遷。然而，確定遠古溶洞的形成時間一直是地質學家面臨的挑戰，尤其是對于那些形成于幾百萬年前，甚至更早的溶洞系統。法國巴黎盆地，這個以浪漫之都聞名的地區，其地下卻隱藏著一段跨越千萬年的地質變遷史。

近日，法國科學家團隊在《地質學》期刊發表文章，利用洞穴沉積物鈾鉛測年技術，確定了巴黎盆地一個溶洞系統的形成年代，并將其與阿爾卑斯造山運動聯系起來，為板塊構造運動對遠距離地貌演化的影響提供了新的證據。此次研究的對象是位于巴黎盆地中部，距巴黎以南50公里一個溶洞系統。該溶洞系統發育于漸新世(距今約3000萬年前)的湖泊-沼澤相碳酸鹽巖地層中，其成因和形成年代一直未有定論。為破解這一難題，研究團隊利用了一種名為原位鈾鉛測年技術的最新方法，對溶洞內的洞穴沉積物進行了精確的年代測定。洞穴沉積物，如鐘乳石、石筍等，是溶洞形成過程中，溶解在水中的碳酸鈣沉積形成的，其生長過程可以記錄下地質歷史的信息。

研究人員對溶洞內的32個方解石筏(一種洞穴沉積物)、1個流石壩和10個方解石膠結物進行了采樣分析。結果顯示，這些沉積物的形成年代集中在距今約2900萬年前，與寄主巖石的沉積年代相吻合。這意味著，在碳酸鹽巖沉積后不到200萬年的時間內，該地區就發生了巖石膠結、溶解和洞穴沉積物的沉淀等一系列地質過程，表明該溶洞系統的形成速度非常之快。研究發現，溶洞的形成與沉積作用幾乎是同時發生的，這意味著該地區的喀斯特地貌發育非常迅速，這與一些對更年輕的第四紀溶洞的研究結果一致。更令人驚訝的是，研究人員還在溶洞沉積物中發現了保存完好的介形蟲化石和碳酸鹽巖碎屑。介形蟲是一種生活在水中的微小甲殼動物，其化石的存在表明，該溶洞系統曾被湖水淹沒，并且與地表水系相連通。那么，是什么力量推動了巴黎盆地這一遠古溶洞系統的快速形成呢?研究人員認為，這與發生在數百公里之外的阿爾卑斯造山運動密切相關。

阿爾卑斯造山運動是地球歷史上規模最大、影響最遠的地質事件之一，它始于約1億年前，至今仍在繼續。在漸新世，阿爾卑斯造山運動進入了一個新的階段，非洲板塊與歐亞板塊的碰撞導致了阿爾卑斯山脈的隆起，同時也對周邊地區的地殼運動產生了深遠影響。研究人員指出，阿爾卑斯造山運動引起的板塊邊界應力，很可能導致了巴黎盆地北部的隆升，從而改變了該地區的水文地質條件，為溶洞的形成創造了有利條件。這項研究成果不僅為巴黎盆地的地質演化歷史提供了新的認識，也為利用洞穴沉積物研究遠古地質事件提供了一種新的思路。在未來，研究人員計劃將這一方法應用于其他地區的溶洞系統研究，以期揭示更多關于地球歷史的奧秘。