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火花海鈣華壩震后景觀和“韻律層”鈣華沉積 ? ? ?圖片來源：中國科學(xué)院成都山地所
鈣華沉積被認(rèn)為是重建古氣候與古水文事件的重要信息載體之一，尤其對于高山峽谷區(qū)沉積物保存困難的地區(qū)。如何提取鈣華沉積記錄的環(huán)境代用指標(biāo)并構(gòu)建可靠的年代序列，進(jìn)而建立連續(xù)沉積與環(huán)境序列，成為揭示青藏高原東緣古氣候、古環(huán)境變化過程與規(guī)律的關(guān)鍵性難題。
2017年九寨溝震后火花海鈣華壩潰決，出露具有一定“韻律結(jié)構(gòu)”的河流表生層狀鈣華沉積。在中國科學(xué)院院士崔鵬指導(dǎo)下，中國科學(xué)院成都山地所研究員葛永剛團(tuán)隊(duì)，通過對九寨溝火花海鈣華壩地貌學(xué)、沉積學(xué)和年代學(xué)的系統(tǒng)研究，系統(tǒng)分析了九寨溝火花海鈣華壩“臟”鈣華層和“干凈”鈣華層的礦物成分、主要組成元素（K, Ca, Na, Mg, Al）和同位素（13C和18O）的差異性特征，結(jié)合現(xiàn)代鈣華成因過程，明確這種“韻律結(jié)構(gòu)”能夠指示區(qū)域氣候水文波動變化?！案蓛簟扁}華指示常規(guī)氣候環(huán)境下水溶性碳酸鹽物質(zhì)沉積；“臟”鈣華層指示季風(fēng)多雨時期地表土壤侵蝕硅鋁酸鹽混入鈣華沉積，同時積累了可供碳十四測年的有機(jī)物質(zhì)。
在對鈣華沉積創(chuàng)新性分析研究的基礎(chǔ)上，利用環(huán)境指標(biāo)和年代序列模型，重建九寨溝早中全新世高分辨率氣候水文變化歷史，并從中識別出九寨溝流域早中全新世7次季風(fēng)強(qiáng)降雨事件導(dǎo)致的洪水頻繁期（flood-rich periods），為今后西南季風(fēng)區(qū)河流古洪水研究提供重要參考。同時，沉積環(huán)境指標(biāo)指示全球性氣候突變事件（8200 a BP 和5500 a BP）可能對該地區(qū)造成影響。該研究為重建九寨溝鈣華沉積演化歷史提供了科學(xué)依據(jù)，豐富了對青藏高原東緣早中全新世氣候水文變化規(guī)律的認(rèn)識。
該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究等項(xiàng)目的支持。相關(guān)研究成果發(fā)表在CATENA上。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104834
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