4He/U-Th测年方法是一种用来估计低渗透性岩石和固结沉积物中孔隙水滞留时间的技术，这种方法可以作为沉积物沉积时间的替代指标。该方法基于一个原理：放射性同位素4He在孔隙水中累积的时间可以通过测量来确定，而这种4He是由沉积物基质中的铀（U）和钍（Th）衰变产生的。当U和Th发生自然衰变时，会释放出4He原子，这些原子随后会在孔隙水中积聚。通过分析孔隙水中4He的含量，并结合U和Th的衰变速率，科学家能够推算出沉积物形成以来的时间。
在这项研究中，研究人员将4He/U-Th测年技术应用于瑞士高原北部阿尔卑斯山前缘地区的一个冰川过深侵蚀区内的未固结沉积物样本。先前的研究表明，这一区域的沉积物可能比海洋同位素阶段6（MIS 6），即大约191至130千年前更为古老。本研究选取了该区域内40米至140米深度范围内的致密且细粒度的（冰）湖相沉积物进行分析。这类沉积物由于其结构特性，提供了较低的渗透条件，有助于4He在孔隙水中积累并保存下来，从而为使用4He/U-Th方法进行准确测年创造了有利条件。
研究结果显示，这些沉积物的年龄约为606 ± 122 ka（千年前）。这表明，在早期Chibanian时期（即中更新世初期），该区域经历了比末次盛冰期更广泛的冰川作用，导致了强烈的冰川过深侵蚀过程。所测定的填充物是在一次规模大于末次盛冰期的前陆冰川作用期间被侵蚀后沉积形成的。这项工作不仅揭示了中更新世早期阿尔卑斯山区及其前缘地带存在大规模冰川活动的历史，而且展示了4He/U-Th测年方法在类似有利水文地质条件下用于沉积物年代测定的巨大潜力。
总之，通过对瑞士高原北部特定地点沉积物的应用研究，4He/U-Th测年法证实了该区域在约60万年前曾遭受强烈冰川侵蚀的影响。同时，这项技术的成功应用也为其他具有相似水文地质特征地区的沉积物年代测定提供了一种新的有效手段。
参考文献：Yama Tomonaga, Marius W. Buechi, Gaudenz Deplazes, Rolf Kipfer; First dating of an early Chibanian (Middle Pleistocene) glacial overdeepening in the Alpine Foreland using the 4He/U-Th method. Geology 2024
