揭秘智利阿塔卡玛断层系断崖保存机制：宇宙成因核素与地形分析的启示

本研究通过宇宙成因核素（10Be）测年与地形分析，揭示阿塔卡玛断层系（AFS）断崖在超干旱环境下保存万年的核心机制，提出构造-气候-成土作用协同控制模型，为古地震研究提供全新范式。

　　

Highlight

断崖降解主要受缓慢的扩散过程控制，萨尔瓦多卡门断层崖的扩散系数计算为k = 0.063 ± 0.018 m² ka^?1。断层崖上的局部河道下切由偶发的高强度降雨事件触发，¹⁰Be浓度估算的低流域平均侵蚀速率（约0.5–2.9 m Ma^?1）证实了这一点。

Discussion

本研究最关键在于解释极端古老的断崖如何保持自由面，以及为何主导的晚第四纪剥蚀未能移除数万年前形成的断层相关地貌（自由面和崩积楔）。简单答案是晚更新世以来阿塔卡玛沙漠超干旱性的保存能力，但驱动因素的细节尚不明确。

Conclusions

本研究揭示了超干旱阿塔卡玛沙漠中断崖的长期保存机制，特别是在智利北部的阿塔卡玛断层系（AFS）。尽管断层滑动速率缓慢（约0.07 mm yr^?1），断层地貌（如自由面和崩积楔）仍保存数万年。晚更新世以来的持续超干旱是主导控制因素。

我们的研究结果表明，该地区断崖降解主要通过扩散过程进行，扩散系数极低（k = 0.063 ± 0.018 m² ka^?1）。石膏土壤的广泛发育和长期超干旱是两个关键因素：海岸雾输入的最小但显著水分促进石膏土壤形成，增强水分保持并驱动石膏胶结，稳定冲积表面并防止自由面坍塌。