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《Geology》亮点论文:大地震对环境的影响到底将持续多久?
2015-01-30| 编辑: | 【 】【打印】【关闭

    近年来,突发气候和地质事件及其造成的灾害受到政府、社会公众和科学家的关注。越来越多的研究发现,低频率、高强度的气候和构造事件对于地表过程、碳循环等具有重大的影响,但是控制其过程、持续时间等缺乏较为系统的研究,认识十分有限。地震常常造成大量的山体滑坡及直接灾害,包括植被剥离、道路和建筑物损坏、阻断河流形成堰塞湖等。然而,在地震发生之后的几年乃至数十年里,地震产生的泥沙和岩石碎屑可能会诱发各类严重的次生灾害,如泥石流、河床淤积等,对下游的生命财产、生态系统具有潜在的威胁,也将对流域水资源、水利发电等造成影响。那么,这些滑坡物质将会停留多久?它们的输移又是受什么因素控制的呢?十博体育官网金章东领导的研究团队,联合英国杜伦大学Robert HiltonAlexander Densmore、美国南加州大学Joshua West等人,对2008年汶川地震前后悬浮物通量的比较,结合流域内地震形成的滑坡物质的体积,对此问题做出了解答。

  发生于2008512日的汶川特大地震产生了近六万个滑坡,大多数滑坡物质至今还停留在震区的山坡和谷地。金章东研究团队通过对岷江、沱江、涪江三大河流16个站点地震前后悬浮物通量的比较,利用卫星影像图绘制了滑坡地图,计算得到滑坡物质的体积,评估了2008年汶川地震对河流输沙量的控制过程和可能的影响时间。结果表明,相对于地震前,三条河流的输沙量增加了3-7倍。根据2008-2012年期间三条河流的年平均输沙速率,发现由滑坡产生的泥沙将在面积约七万平方公里的流域内停留数十到数百年,仅仅清空<25 mm细颗粒即需要33±24年,粗颗粒将持续千年以上。     

  更重要的是,该研究还发现,不同的流域里滑坡泥沙的滞留时间差别很大,从几年到数百年,离断裂带越近、河流径流越小的流域,泥沙的滞留时间越长。综合其他地区地震产生滑坡物质输移的时间和气候条件表明,滑坡物质在流域的滞留时间,不但取决于流域内滑坡数量,还与每年高强度的径流天数紧密相关。这是首次对类似汶川这种高强度地质事件对地表侵蚀进行定量评价,这对于认识地表物质输移和碳循环具有重要启示意义,也可为震后次生灾害的评估和防治提供科学依据。 

  相关研究结果发表于20152月出版的《Geology》杂志上,并被选为该期的“亮点论文”(Featured Articles)。该研究得到中国和美国国家自然科学基金、英国皇家学会等共同资助。


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