Fig 1. Kronologi för kärnan i Zipingpu -reservoarsedimentet baserat på korrelationen mellan reservoarns vattennivå och sedimentära MS. Upphovsman:Jin Zhangdong, et al.
Rollerna för "klimatförändringar" kontra "tektonik" som dominerar erosion och sedimenttransport över geologiska tidsskalor har länge varit ett hett ämne inom jordvetenskap. Hur man effektivt skiljer sina respektive roller är en stor utmaning, som den berömda "kyckling eller ägg" frågan.
En ny studie ledd av prof. Jin Zhangdong från Institute of Earth Environment (IEE) från den kinesiska vetenskapsakademin gav en ny inblick i samspelet mellan klimat och tektonik från ett sedimentrekord i Zipingpu -reservoaren kring jordbävningen i Wenchuan 2008. Resultaten publicerades i Vetenskapliga framsteg den 12 juni.
Sällsynta extrema händelser som stora jordbävningar utgör faror och har varaktig påverkan på landskap och biogeokemiska cykler. Sediment ger värdefulla register över tidigare händelser, men entydigt att identifiera händelseavlagringar är utmanande på grund av olinjära sedimenttransportprocesser och dålig ålderskontroll.
Zipingpu -reservoaren, med årligen lösta sediment, ger en unik möjlighet att dokumentera kopplingen mellan en stor jordbävning och dess sedimentära signatur, eftersom den slutfördes i september 2004 och ligger nedströms det område som drabbades av jordbävningen i Wenchuan 2008.
I oktober 2016, en 10,89 m sedimentkärna tillbaka till flodbädden utvanns från Zipingpu-reservoaren. En åldersmodell för kärnan utvecklades baserat på korrelationen mellan sedimentär magnetisk känslighet och behållarens vattennivå. Gränsen för 2008 års jordbävning i Wenchuan tilldelades sedan kärndjupet 6,20 m (bild 1). Detta är första gången som en 10-årig sedimentkärna dateras till årlig upplösning.
Fig 2. Kärnsediment från Zipingpu -reservoaren och vattenutsläpp i Min Jiang -floden före och efter jordbävningen i Wenchuan 2008. Upphovsman:Jin Zhangdong, et al.
Baserat på den exakta årliga kronologin, rollerna för en enda stor jordbävning och klimat vid erosion och sedimentöverföring utvärderades tillsammans med sedimentära och hydrometeorologiska data. Registren visade att kornstorleken och Rb/Sr -förhållandena för sedimenten i Zipingpu -reservoaren reagerade omedelbart på jordbävningen. Dock, ändringarna stängdes av tills två år efter händelsen.
De mest uppenbara seismiska signalerna inträffade 2010 när intensiv monsunavrinning underlättade snabb materialexport och drev ackumulering av grövre korn och lägre Rb/Sr -sediment, som sedan hölls i flera år (fig. 2).
Resultaten indikerade att även om jordbävningen mobiliserade mycket stora mängder sediment genom jordskred, hydrologisk tvingning var nödvändig för att transportera detta skräp från backar till nedströms sedimentlagrar, även på en plats som är proximal till fjällfronten.
Det fördröjda svaret belyste rollen som intensiv monsunal nederbörd för att sprida tektoniska signaler till sedimentära arkiv.
Denna studie ger direkta bevis som kan informera tolkningen av paleorecords och hjälpa till att belysa hur sedimentära arkiv speglar den komplexa interaktionen mellan tektonik och klimat för att kontrollera sedimentöverföring i tektoniskt aktiva bergskedjor.
