冰碛岩是上地壳的重要组成物,是冰碛物在地表或浅海沉积固结成岩过程中形成的岩石,具有分布范围广,化学风化作用弱,分选差等特点。冰碛岩通常是由细粒的砂泥基质和砾石组成,细粒基质中含有不同组分的角砾状和圆砾状碎屑,发育冰溜面、冰川擦痕、坠石等构造。除新生代冰川外,地质历史时期主要发育4期冰川沉积,分布在中太古代(~2.9Ga)、古元古代(2.4~2.2Ga)、新元古代(750~550Ma)和古生代(包括奥陶、泥盆短暂冰期和石炭-二叠较长冰期)。由于冰碛岩具有分选差和化学风化弱的特点,冰川沉积物可以作为限定大陆地壳组成的有效岩石。该研究样品取自北美、南美、南非、华南、格陵兰等多个地区的冰碛岩,涵盖了太古代、古元古代、新元古代、古生代、晚新生代5个地质时期。通过对冰碛岩的深入研究,发现古冰碛岩中发育强烈的化学风化作用信号。冰碛岩中的化学风化信号可能来源于冰碛物沉积前、沉积过程中或沉积后。冰碛岩化学风化信号可能继承冰碛岩沉积形成之前的大陆地壳化学风化信号;记录冰碛岩搬运、沉积过程中产生的化学风化作用;代表冰碛岩沉积后发生的后期风化作用。因此,对化学风化信号来源的深入研究,是了解冰碛岩限定陆壳有效性的关键。由于冰川剥蚀、搬运沉积过程中,温度很低,因此冰碛岩形成之前,冰川在地表运移和沉积成岩过程中的化学风化作用可能很小,这与现代格陵兰冰川沉积物的化学风化作用弱是吻合的。此外通过分别对新元古代Nantuo期、古元古代Timeball Hill和Duitschland期的3个沉积剖面进行了连续取样,并观测对比剖面从上到下的化学风化程度强弱的变化,发现沉积之后的后期风化作用对冰碛岩中的化学风化信号贡献不大。因此,推断冰碛岩中的化学风化信号,继承了冰川运移路径之上的大陆地壳沉积岩(物)的化学风化信号。