研究探索了内华达山脉南部土壤表面岩石如何膨胀

怀俄明大学的一名研究人员和他的团队发现，加利福尼亚州南部内华达山脉的地下岩石风化发生的原因更多的是岩石扩张而不是化学分解，正如之前所认为的那样。

通常认为岩石中的空隙空间是当水流过岩石时产生的，因此导致矿物质化学溶解。由于山区流域提供了大量的水库，新的研究结果与整个美国的水资源管理有关

“了解地下层正在发生的事情非常重要。它具有巨大的储水能力。在山地景观中，腐泥土可能是在干旱时期保持森林活着的唯一因素，”Cliff Riebe说道，他是一名副教授。威斯康星大学地质与地球物理系。“这已经有一段时间了。我们不知道的是'如何生产存储空间?' 腐泥土难以进入。你必须在土壤下挖掘。它很少被研究。了解土壤和岩石之间的这一层很重要。“

Riebe称之为“腐烂的岩石”的腐泥土是风化岩石的一个区域，它保留了母基岩矿物颗粒的相对位置，位于土壤层和下面较硬的岩石之间。

Riebe了相应的论文，题为“一书的作者孔隙产量风化岩石：凡体应变占支配地位化学物质损失 ”，这是今日(9月18日)在科学进展的后代出版科学。在线杂志刊载的是推进科学前沿和扩展了建立卓越标准显著，创新的原创性研究科学。

Jorden Hayes，前博士 他毕业于威斯康星大学，现在是宾夕法尼亚州卡莱尔市迪金森学院的地球科学助理教授，是该论文的第一作者。撰稿人包括史蒂夫霍尔布鲁克，前华盛顿大学地质学和地球物理学教授，现任弗吉尼亚理工大学教授兼系主任; Brady Flinchum，博士。在进行研究时，在威斯康星大学的学生; 和Peter Hartsough，加州大学戴维斯分校土地，空气和水资源部助理项目科学家。

体积应变定义为膨胀材料在风化过程中经历的。坚固的岩石没有孔隙。Riebe说，在水文学，生物地球化学，生态学和地貌学等广泛的问题中，了解体积应变和质量损失如何产生孔隙度是非常重要的。

Riebe说，科学家们通常认为岩石的膨胀并不重要。Riebe和他的团队发现的是，岩石的膨胀主导了研究区域的实际风化过程。

“扩展很难衡量，因此在之前的工作中被忽略了，”Riebe解释道。

海耶斯表示，“岩石的实际膨胀率已达到初始体积的两倍以上。” “这是令人惊讶的，因为我们通常不会想到岩石膨胀到这种程度，科学家们通常认为岩石风化主要是化学溶解，因为雨水从地下流出。”

例如，树根可以通过楔入腐泥土材料而导致岩石膨胀。冬季冰裂会产生同样的效果。

“我们认为部分故事是植被在高海拔地区进行，”Riebe说。“我们认为在低海拔地区将不那么重要。我们预计没有那么多的生根，因此体积膨胀减少，化学质量损失更多。这导致了新的潜在发现。”

该研究自2011年以来一直在进行，其基础是南塞拉利昂临界区观测站现有的风化和地表过程信息。

“我们的发现尤其令人兴奋，因为我们考虑的其他景观也可能受到这些物理机制的影响，并且能够存储大量的水，”Hayes说。

“内华达山脉南部山区的腐泥土是生态系统和人类的水源。了解它非常重要，”Riebe说。“气候正在发生变化。这有助于我们了解美国西部一个重要的水库。”

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