摘要
阿塔卡马沙漠是地球上最干燥、最古老的沙漠。尽管有大量的证据表明长期的景观稳定性，但在岩石记录中，自干旱开始以来，仍有局部河流侵蚀和沉积的微妙迹象。在阿塔卡马沙漠干燥的核心地带，多雨事件使得先前的排水切割成隆起的断层陡坡，从而形成了蜿蜒曲折的水道。古冲积扇表面的切口发生在间歇性河流期，尽管没有表面侵蚀的迹象。在主要的超干旱气候时期，这些河道在松散的冲积层中明显地被河流切割。由于缺乏密集的植被来提供河岸的稳定性和强度，因此我们研究了区域无所不在的CaSO的潜在作用4-丰富的表面覆盖。这使得中新世表面得以保存，我们假设它提供了所需的河岸稳定性，通过增加上分米到米的切割冲积层的强度，允许在第四纪的雨期形成高度弯曲的河流通道。
简介
自早中新世以来，阿塔卡马沙漠干燥的核心地带一直处于极端干旱状态1，2，3.，4．干旱化有几个相互关联的原因;(1)位于副热带高压带范围内5(2)洪堡寒流的上升流与持续逆温层的形成和存在，在1000m a.s.l以下捕获太平洋湿润空气。6，7(3)安第斯山脉向东的造山雨影效应5，6，7，8(4)来自大西洋水汽的大陆雨影效应。干旱发生的时间和地点及其演变仍是一个有争议的问题。例如，有强烈的迹象表明，在早中新世，超干旱的沿海山脉和中央凹陷(19-23°S)的部分地区经历了最早的超干旱1，2，4．长期的超干旱条件和显著降水的缺乏使得来自大气沉积的蒸发器和灰尘的厚表面覆盖得以进化9，10，11．残骸表面覆盖着分米到米厚的硫酸钙(CaSO)4)肥沃的土壤或积土11且无法维持显著的宏观植被。然而，有证据表明，主要的超干旱条件反复被湿润(尽管仍然是超)干旱时期打断2哪些能引起河流切割和侵蚀2，3.，12．
干旱-超干旱环境下的河流系统以冲积扇大、切槽小为特征13，以及以短暂排水为主的辫状河道网络13，14．它们是对罕见但强烈的降水事件的反应15．瞬态河流往往不稳定，其河道形态随降水事件而迅速改变，导致河道迁移、时间稳定性低、梯度高，且主要以床层荷载为主的动态表现15，16．假设阿塔卡马沙漠的多雨期是短暂的，在阿塔卡马沙漠超干旱的核心观察到单线蜿蜒到蜿蜒的水道是令人惊讶的(图。1)．据报道，在现代植被贫瘠的干旱环境中，有蜿蜒曲折的河道形式16，17然而，在古代的超干旱环境中很少出现16，17，18比如阿塔卡马沙漠的核心地带。这表明它们要么是在更湿润的时期形成的化石，要么是其他过程使高弯曲河流系统的发展成为可能。
基于Sentinel 1B卫星图像的研究区域概览地图(使用ArcGIS Pro 2.8.1 - pro.arcgis.com和Adobe Illustrator 2022-adobe.com创建)。蓝色线条代表不活跃的河道，颜色阴影表示基岩地质。构造断层产于Vásquez和Sepúlveda19．所有表面都覆盖着一分米到一米厚的CaSO4丰富的表面覆盖，特别是潘帕德佩尔迪兹平原的平坦冲积表面。白色轮廓突出了三个内陆集水区，它们以前是被调查的渠道的源头。西侧断裂带陡降特征为南北向逆断层和正断层的组合，导致侏罗系岩石的掘出和西侧断裂带向水系的构造筑坝。橙色的圆点标记了火山灰沉积物的位置(自己的地点有前缀HU，其他的是来自19)．TCN暴露年代测定的取样点用红点标记。
在本研究中，我们利用石英碎屑的宇宙成因核素暴露测年(10是,26艾尔和21Ne)和年代学。这框定了河道形成时的古环境条件，并为超干旱环境下曲折至曲流河道的发育提供了因果机制。结果表明，河流切口与长期(超)干旱同时存在，CaSO普遍存在4肥沃的土壤和地壳有助于保护景观，并促进河道的高度弯曲。
超干旱的阿塔卡马沙漠中的冲积扇和蜿蜒
看似不活跃的高度蜿蜒的河流通道蚀刻在北部沿海科迪勒拉的东部，伊基克东北30公里处的潘帕德拉佩尔迪兹(图)。1)．东西向通道切入Alto Hospicio砾石(图。1)．这些未固结和部分盐胶结的上渐新世至上新世砾石、砂、粉和粘土以片状、碎屑和局部砂泥流的形式沉积19，20.．由于缺乏大型露头，很难研究上Hospicio砾石的内部成分和结构。然而，它们很可能与东部前山脉和中央凹陷的活动冲积扇系统相当21，22．冲积扇表面适度向西倾斜(平均~ 4°)，由隆起(最大)的侵蚀产物组成。华拉侵入杂岩(HIC, 140-136 Ma)19)往东。所有冲积扇表面都覆盖着几分米到几米厚的CaSO4来自大气沉积的富含钙的土壤和地壳9，10，23．中新世时期，挤压构造力使原正断层沿南北向东西向的断层断崖反向活化19．构造活动导致了大沉积系统在南北向陡坡以西的断头。河道是流经陡坡的最后泄洪通道，在它们从源头被切断之前(图2)。1，2)．河道切入逆冲断层顶部约14 m，表明最初的切入与隆起同步。构造截断的水系终止于陡坡以东被盘状沉积物充填的内陆盆地24．所有穿过陡坡的截断通道都显示出明显的曲度，曲度在1.02到1.55之间补充数据集)，其最高值在断层顶部附近。由于局部扩散的CaSO硬化作用，弯道外侧的河道斜坡边缘通常比邻近的河道斜坡更陡4封面。冲积沉积物中的河流排水系统可以解释为狭窄的蜿蜒河道。尽管化石河道显示了一个相当不成熟的演化阶段(即没有形成洪泛平原，并且截断的数量有限)，但它们保留了原始的沉积河流特征，如直断面的河道中沙洲(图2)。2D).这在断层顶部远端的位置观察得最好。在靠近波峰处，构造变形和河道边坡的滑坡使原始河道形态大多模糊不清。偶尔上CaSO4富含稀土元素的地层突出在河道斜坡和悬臂破坏处，这是下方更多可侵蚀沉积物破坏的结果，表明两种材料的强度存在显著差异。河道底部有些地方被原始的地温层覆盖(图。2D)被易碎的CaSO覆盖4丰富的封面。河道斜坡接近上Hospicio砾石和/或其崩积层的休止角。没有支流来自邻近的平坦冲积扇表面，这表明径流主要来自HIC的集水区(图。1)．后者表明，在河流期的降水事件，在同样程度上影响整个区域，没有改变直接相邻扇表面上的河流表面。
（一个)从最南端的粘土盘上方的高处向西看。NS运行的反向运动重新激活了向西的正常断裂带。Altos de Hospicio砾石的隆起冲积层沿断层陡坡露出。位于构造断裂带顶部以下约6 m处的一层散粉层(is -155)的年龄为22.9±0.3 Ma19．（B)扇面取样用于TCN曝光测年，此处为HU17-01。表面通常相对平坦，采样时避免了有近期局部河流侵蚀迹象的区域。表面被一层厚的CaSO覆盖4丰富的土壤。由于石英或其他耐风化岩性稀少，沙漠路面演化不佳。（CTCN曝光测年的通道采样，这里是HU17-09。这条河道切割了约5-6米的上奥Hospicio砾石的松散冲积层。样本是在河道内的高架沙洲上采集的，以避免从河道斜坡上滚来的鹅卵石取样。（D)在南海峡发现了2个被cm厚CaSO覆盖的苔藻层4丰富的封面。两层tephra (HU18-001, HU18-002)都缺乏岩屑碎片，因此可能是原始的，而不是重新加工的。它们被一层清晰的碎屑层隔开，表明碎屑层来自两次独立的喷发。（E)从南部山顶俯瞰南部主河道和冲积扇表面。（F- - - - - -H) Pléiades 1B来自华拉站点的全色卫星图像。（F)北部主河道与CaSO的重力塌陷块体4地壳表面。过陡的河道边坡反映了胶结地表覆盖层的强凝聚力。（G)南部主河道高度弯曲;陡峭的通道坡度表明没有进入通道的侧切口。（H)南部主河道为硫酸盐盖层滑坡特征;邻近区域显示CaSO局部收缩4封面。
中新世表面和上新世—更新世河流切口
从冲积扇表面和河道河床中取样石英碎屑，以及从一个河道河床中取样两个苔层，以确定景观演化的年表，并约束蜿蜒河道演化的环境(图2)。1，2)．最年长的年龄(21Ne暴露年龄22 ~ 25 Ma)为冲积扇面至逆冲褶皱以东(图。3.B)，并指出长期表面稳定。这与该地区自中新世早期以来主要经历(超)干旱条件的概念是一致的1，2，4，25．较年轻的暴露年龄群与中中新世期间局部泥石流沉积在冲积扇上以及5-6 Ma后沉积停止一致(图5-6 Ma)。3.)，后者提供扇沉积从源区开始的构造截断的最大年龄界限。10扇面物质的浓度是饱和的，证实暴露时间超过4-5 Myr。基于威尔斯等人的“生于表面模型”。26的吸积地幔“soil-modified尘埃”可以在先前挖掘到地表或沉积到地表的碎屑下积聚。因此，大气沉积物的积累发生在碎屑初次暴露之后。任何重大的河流事件都会清除碎屑并侵蚀下面的吸积性石膏土。长期持续干旱和无明显地表活动促进了CaSO的积累4和其他碎屑风成物质至少自沉积的碎屑和造成厚CaSO保存4大气沉积造成的地表覆盖9，10，23．
（一个)基于Pléiades 1B DEM和ArcGIS scene 10.5.1创建的泛锐多光谱图像的3D场景。标记为用于定年的取样地点，即地表或河道层。编制采样地点景观演变的年龄限制，包括21古中新世表面的Ne年龄，10基于碎屑层地球化学指纹识别的河床年龄(多个单碎屑年龄)和一个年龄约束。（B)主要景观和气候演化的时间轴，包括渐新世/中新世边界处超干旱条件的早期开始和随后大规模沉积的停止。橙色条代表21Ne暴露年龄和/或其年龄范围。蓝条表示根据曝光年龄形成的曲折通道的时间段。有关暴露年龄和概率密度图的详细信息在补充数据集．
在进一步的构造抬升最终切断这些水道的汇水源之前，陡崖以东的排水构造蓄水池可能有助于创造有利于下游河流侵蚀的水文条件(持续流动，峰值流量的平滑)，从而形成完全封闭的内陆盆地。在罕见的降水事件中，构造形成的盆地可能是沉积物的沉降池，允许无床层和无沉积物的水溢出构造屏障，随后造成切口。在阿塔卡马沙漠罕见的局部风暴事件产生了24-30毫米/小时的降水速率27．基于椎间盘浸润计测量，Pfeiffer等。27据估计，要使山坡开始入渗/饱和-过量地面流，平均降水量必须超过78毫米/小时。根据最近在阿塔卡马沙漠中出现的石膏土，平均年降水量可能不超过~ 30毫米/年9，23．来自最南端的内陆粘土盆的沉积物记录证实，河流沉积仅限于这些封闭的盆地24．除了从潜在的泥石流中去除大量沉积物外，这些盆地可能还充当了水文缓冲器，使峰值流量变平，并在溢出事件中暂时模拟连续流动。冲积扇坡顶附近的构造变陡可能促进了其萌生，或进一步放大28高弯曲29，30.，以确保流体受到限制。
河道切入先前的冲积扇表面。这起初能够跟上构造隆起的步伐，但后来被超越了。10是和26单个河道河床碎屑的Al暴露年龄和内部河道碎屑沉积物的相关测年表明，最南端的流域在640-800 ka和最北部的流域在~ 185 ka之间截断了排水系统(图2)。3.)．基于最南端粘土盘气候记录的年龄深度模型24累积沉积物的厚度可以估计出，这个锅在最近的650-850 kyr中接受了当前的内海填充。从冲积扇表面(扇沉积的终止)和河道沉积(泥沙输运的终止，完全切断)的时代开始，在晚中新世至晚第四纪之间的某个时候，蜿蜒的河道开始切割。在此期间，研究区东部安第斯山前斜坡的气候条件为干旱至超干旱3.，4．由于安第斯山脉前斜坡以西的地区通常比较干燥(例如:1，2，3.，4)，假设研究区为干旱—超干旱区。
在此期间，间歇性的来自当地的降水事件必须能够在不改变表面的情况下将河道切割到平坦的冲积扇中。植被覆盖被广泛认为是增加河道河岸和斜坡强度的一个主要前提条件，因此允许高弯曲的河道在冲积系统中发展31．然而，该地区缺乏植被，需要另一种机制或过程，通过增加河道河岸和斜坡的强度来形成这些河道平面。
卡索4作为景观形成剂
防止表面侵蚀
扇面碎屑的暴露年龄证明了早中新世以来基底的干旱和稳定。这些条件是CaSO积累和保存的前提4-肥沃土壤(图;4)．大气CaSO的长期积累、保存与改造4沉积导致了覆盖阿塔卡马沙漠大部分地区的胶结土壤9，10，11，23，32，33，34这种植物的厚度可达几米11，23，34．根据实地观察，我们确定在我们的现场至少有几分米到几米的厚度。导致硬结和胶结的成壤过程包括水成岩过程和沉积过程的结合34，35．这些可以通过成岩作用和地表挖掘而加剧36并被大气水或湿度的变量相互作用修正;导致CaSO的溶解、再分配和再沉淀4丰富的土壤。后者引起CaSO的生长4和其他可溶性盐，导致土壤和下面的冲积沉积物胶结(图。4，27，34，35，36)．这些转变是由雨水、雾或露水产生的水分促成的。CaSO的溶解和再沉淀4大气水的相可通过poikilitic纹理验证23，34，36．表面溶解和次表面再沉淀形成了一层几乎完全是CaSO的厚屑状贫层4丰富的材料11，23，34，35，36．硬石膏可在高盐溶液中形成10，32，37或因初级石膏脱水37．最上面的土层，被易碎的外壳所覆盖11，通常保持粉状('chusca“埃里克森先生11)，而固结发生在深部(图。4，9，11)．定量测定阿塔卡马沙漠的大气沉积速率和土壤膨胀是困难和罕见的。王，等。10以大气为基础，得出了~ 35 cm/Ma的土壤堆积速率10Be数据，这与Placzek等人的数据一致。38．使用蜡藻沉积物的土壤堆积速率也表明沉积速率较高，可达1 m/Ma32．粉状层促进渗透，防止任何降水的地面流动27，39，40．如果降水速率低于土壤的入渗能力，则地面流动将被阻止，有利于完全入渗15．渗入的水分推动深层沉积物的溶解和再沉淀，造成地下沉积物的硬化27，34，39，40．乔丹等人。40发现坡度平坦的山坡和表面(< 7°，基于90 m SRTM)没有可测量的表面变化，这意味着表面被CaSO覆盖4肥沃的土壤会吸收雨水，从而阻碍地表活动。降水落在HIC较高的高架流域能够产生集中的河流流动。我们的研究说明了这一过程在缓冲数百万年降水的局部侵蚀能力方面的作用，允许在第四纪河流切口附近直接保存中新世表面。
典型出现的无所不在的CaSO4研究区土壤含量较高。（一个)土壤剖面。（B)粉状CaSO4表面覆盖。（C)卡索4-地壳和地下胶结作用。
增加力量:调节河流切口
河流系统曲度的发展取决于几个因素。其中，可以说母岩或冲积层抵抗河流侵蚀(水流阻力)的强度占主导地位41．强度可以由沉积物黏性、基岩强度或密集植被提供或增强41，42，43，44．河岸植被或密集植被覆盖和基岩强度可以明显排除在这里。在没有植被的情况下，可能增加水流阻力的其他机制有:(1)永久冻土45(2)细粒沉积物的黏聚力18，44，46，47，48(3)化学胶结与河道流动同步18，47，49．这些机制可能促进了显生宙早期和前寒武纪植被形成前的河流在干旱到超干旱环境下的高度弯曲和弯曲，并可能与火星上的弯曲到弯曲河道类似45，46，47，48，50，51，52，53．这些可能性都不直接适用于本研究。Altos de Hospicio砾石的冲积层可能是细粒沉积物的来源，然而，强烈的盛行风可能不允许在河道内大量沉积，这可能是通过内聚力增加强度和河岸稳定性的原因。高弯曲度的河流系统通常介于两个极端之间，基岩/冰限制河道，涉及少量的冲积层，称为切下或盘积，或在冲积环境中完全发育的河道(54，以及其中的引文)，先前沉积在这些河道内或附近(即冲积曲流)。在我们的研究区域，由于泥沙流动阻力的增加，狭窄曲折的河道在横向生长(形成/形成更大的洪泛平原、截流等)方面受到限制41，54．坡脚侵蚀和下切造成的坡面破坏表明，这种增加的流动阻力仅局限于被CaSO硬化的冲积层上部4．因此，观察到的通道形式可能是遗传的，在初始切口时创建的。从最初的切口开始，缺乏分泌物可能阻碍了环的迁移。
这里描述的案例指出了一种额外的机制，可以通过增加沉积物的强度来促进非植被环境中更高的弯曲度之前干旱到超干旱环境的切口和大气沉积的优势。我们假设区域内无所不在的CaSO4-肥沃土壤(图;3.，4)从大气沉积演化而来9，10，11，32以及随后的致壤性改造(例如。9，10，37)提供必要的强度，以形成高弯曲的河道，限制横向侵蚀。上层沉积物的胶结作用可能会模拟基岩强度、地冰或植被，造成更高的弯曲度，尽管受到限制，但从一开始就限制/阻止了向完全弯曲系统的进化。在这种超干旱土壤中，碳酸盐作为水泥可以被排除为主要成分，因为“它的形成在这种超干旱环境中没有化学上的优势”。32．卡索4楔形9，11，55(“沙楔形”56)和土壤内部由于溶解和再结晶造成的压力状态可能导致压裂，类似于燃灰岩/基岩，促进切口和通道的形成，反映了类似的基岩特征。由于露头情况有限，不能完全排除冲积层黏聚作用或部分胶结作用增加了抗剪强度。但是，出现了突出的CaSO4在河道边缘的土壤和地壳中富含钙4胶结是提高抗剪强度的主要因素。我们认为，在河流侵入加固的冲积层上部约米时，形成了曲折的河道平面，随后的河流流动在很大程度上受到初始平面的限制。快速切开CaSO4胶结冲积层可能最初形成了河道形态，随后继承了曲折。河流期可能不够频繁或时间不够长，无法形成洪泛区，或者由于构造活动，先前的排水与集水区分离。观察到Altos de Hospicio砾石上部胶结冲积层与弱胶结和松散冲积层强度差异引起的悬臂破坏19强调了致壤性CaSO的作用4阿塔卡马沙漠中沉积物的变化稳定的土壤硬化基底显然提供了所需的沉积物强度，以维持高弯曲的河道形式。帽状硬壳具有保护作用，足以保护古代景观15，35．从阿塔卡马沙漠观察到的硫酸盐覆盖的山脊，类似于倒置的河流河道，表明硫酸盐胶结作用能够增加对河流和风成过程的侵蚀抗性57．埃及石膏的研究36支持石膏外壳的保护性质，防止侵蚀和风化，通过胶结作用巩固表层。这里观察到的特征，如堤岸破坏/由趾坡侵蚀引起的滑坡/底部堤岸的悬臂破坏，与在植被覆盖的河道堤岸环境中常见的特征相当58(无花果。2G H)。
先前的结壳/胶结作用，即独立于通道流动，是表面硬化和胶结的潜在机制，它保护了景观，增加了沉积物的强度，为长期主要的超干旱环境中先前未固结的沉积物的高度弯曲奠定了基础。持久的大气沉积和随后的成壤胶结作用，即硬壳的演化，可能与其他干旱至超干旱气候和火星地貌有关，火星上明显有类似的河道形式45，46，47，48，50，51，52，53．由于气候条件和地球化学/矿物成分大致相似，阿塔卡马沙漠是火星表面潜在过程的天然实验室32，57，59．硫酸盐(虽然MgSO460)在火星表面大量存在60，61，62，63，64，65，66以及火山成因的硫酸盐大气沉积67，68可能会产生与阿塔卡马山脉相似的表面结垢9，10，11，27．曼戈尔德等人。69已经表明，在坎多尔峡谷中含有多水合硫酸盐的火星表面比含有单水合硫酸盐的火星表面受到的侵蚀要小，这可能是由于硬壳的形成69，70．
CaSO的速率和条件4沉积物的硬化和CaSO的积聚4阿塔卡马沙漠中肥沃的土壤将成为未来研究的重点。特别是胶结条件(所涉及的水分状态和体积、入渗深度和胶结厚度)及其增加沉积物强度的潜在影响将是研究的重点。必须进行实验和模型来进一步限制这一假设及其对超干旱环境下河流地貌的影响，这超出了本文的范围。
方法
我们使用了研究区域的地质实地观测和高分辨率数字高程模型(DEM)，该模型基于Pléiades 1B数据(见补充数据集)，以创建带状配置文件。光学卫星图像(Pléiades 1B多光谱图像)还用于识别地貌特征，如冲积扇和通道的范围。对南部主河道的温粉层进行了地球化学表征，并与附近地区已经确定的温粉沉积进行了对比。有关实验程序的细节，请参阅补充数据集．沉积系统(冲积扇)和河流切口的年代学是利用宇宙成因核素(10是,26艾尔,21Ne)。对2014年、2015年和2017年探险期间采样的石英碎屑进行了曝光年龄测定。碎屑来自平坦的扇表面(HU15-18, HU17-01, HU15-15)，切割河道(HU14-05, HU15-16, HU17-09, HU15-14)和河道阶地(HU17-04)。表面石英碎屑呈现红褐色沙漠清漆，大部分呈棱角状。对于“核粒化”，由石英碎片的局部簇状(通常直径小于2米)表示，在5米半径内，每个簇状只采集了一个碎片，没有采集到其他样本。来自沟道的石英碎屑部分呈圆形，只有一层淡淡的沙漠清漆。样本碎屑大小在2 - 5厘米之间。表面和河床的石英丰度很低。由于CaSO的存在，试图从地下提取石英进行深度剖面是不切实际的4变硬的外壳。为了识别和纠正可能的预暴露和挖掘，我们使用多碎屑方法2，71，72，每个采样点使用5-7个碎屑。抽样地点及抽样详情载于补充数据集．石英样品被粉碎，筛分以保留250-710微米的分数，并在稀释的HF-HNO中蚀刻几次3.混合物73．蚀刻样品的分裂被用于10是,26艾尔,21不分析。10是和26铝样品的制备和测量遵循单堆叠柱的方法详细74．样本是在科隆研究所测量的75．Ne同位素分析在SUERC进行(英国)76在科隆(德国)77．有关取样准备和测量程序的进一步细节，请参阅补充数据集．使用Lifton等人的LSDn标度方案计算曝光年龄。78，在“在线计算器(以前称为CRONUS-Earth在线计算器)”的第三版中实现。https://hess.ess.washington.edu/math/v3/v3_age_in.html中描述的79；另请参阅补充．我们假设自23 Ma以来的时间综合线性隆起为40 m/Ma，并相应地报告隆起校正年龄(见补充)．
数据可用性
在这项研究中产生或分析的所有数据都包含在这篇发表的文章中(及其补充信息文件)。
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确认
感谢Elena Voronina, Damián López和Tomasz Góral帮助处理样品10是和26科隆大学的Al分析，以及Luigia Di Nicola在SUERC的Ne同位素分析。感谢Joel Mohren对DEM分析的支持。最后，我们要感谢爱德华多·坎波斯和安托法加斯塔北天主教大学的同事们的耐心和重要支持。由Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG，德国研究基金会)资助-项目编号268236062 - SFB 1211
资金
由Projekt DEAL启动和组织的开放获取资金。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
b.r.，野外工作，样品制备，TCN分析，数据评估，稿件撰写。J.L.D.现场工作，样品制备，TCN分析，S.A.B.数据评估，稿件撰写。F.M.S. TCN21Ne分析，数据评价。V.W. tephra分析。A.B. DEM生成。tj。d。田野调查，数据评估，手稿撰写。所有作者都审阅了手稿。
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相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
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关于本文
引用本文
里特，B.，迪德里克-莱歇尔，j.l.，宾尼，S.A.et al。CaSO的影响4在超干旱的阿塔卡马沙漠中，形成了第四纪弯曲到弯曲的河道。Sci代表12， 17951(2022)。https://doi.org/10.1038/s41598-022-22787-9
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41598-022-22787-9
