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内流湖从生到死的壮丽一生

青海科技报 2021-05-21

          西藏阿里的扎日南木措的历史湖岸线,显示了曾经的水域之广。 行影不离 摄

        有的被称为“大地的调色盘”翡翠湖。何炜 摄

      有的被称为“中国版马尔代夫”——柴达木盆地中部的东台吉乃尔湖。 龚强 摄

    西藏初冬的纳木错,由于水位变化大,湖泊深度不断变化,不同资料数据不一。姜曦 摄

  青海的盐湖,正在爆红网络。它们有的被称为“天空之镜”、有的被称为“中国版马尔代夫”、有的被称为“大地的调色盘”。

  我国是世界上盐湖最多的国家之一,面积大于1平方公里的约2800个天然湖泊中,近30%都是盐湖。这些盐湖的总面积,更是占到天然湖泊的一半以上,遍布中国西部、北部的10个省份。它们可以纯净到极致、它们可以绚烂到极致、它们可以广阔到极致。而这些极致盐湖的背后是内流湖从生到死的壮丽一生。它们的这一生,为中国的广袤西部带来柔情、为中国的亿万生灵带来水源、为中国的经济生产带来宝藏。

  初  生      

  在陆地低洼处,水流汇集形成湖泊,东南侧由于离海近、降水多,大多数湖水最终排入海洋形成外流湖,西北侧距海远、降水少,多形成内流湖。这些内流湖水量较少,又被一个个洼地禁锢,相互之间少有交流,只能孤独地度过一生。少数有水流出的湖泊,也往往只能流入下一个内流湖,永远无法抵达大海。

  在相对干旱的西部,这些内流湖异常耀眼,许多湖泊碧波万顷、水草丰茂,湖边岸芷汀兰、鸟兽成群,一派生机勃勃的景象。但如果干旱加剧,湖泊的水量平衡将被打破,水流入少而蒸发强,湖泊开始萎缩。

  与此同时,注入湖泊的湖水会携带一定泥沙或者溶解一些矿物质,包括碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硼酸盐等。盐类物质对于外流湖而言,因为有大量淡水汇入和流出,盐类难以积累,它们的含盐量(矿化度)往往低于1g/L,是为淡水湖。但对于内流湖而言,水中的盐类基本都被留在了湖里无法排出,历经千百年的积累,这些盐类很大程度上影响了内流湖的命运。

  内 陆 之 海    

  内流湖中,有相当一部分为构造湖,即构造运动产生的盆地积水成湖。尤其是一些大型构造湖,甚至拥有大海一样的深度。如纳木错最大水深约99米、当惹雍错水深更是高达230米。

  由于地形阻隔,注入这些湖泊的河流大多短小,河水携带的碎屑来不及磨损变小,以大颗粒砂砾为主很容易沉降至湖底,令湖水杂质极少,塑造出大海一样的洁净,再加上不断积累的盐分和较低的气温,限制了水生生物的繁衍,湖水更加洁净。在这样的条件下,阳光照进湖中,波长较长的红光、黄光,深入湖泊并被吸收。波长较短的蓝光,则被散射出来,令湖水呈现出如海洋般的湛蓝。这些内流湖广阔的湖面、深不见底的湖水、湛蓝的色彩都让人联想到海。

  它们虽然无法跨过万山阻隔,完成对大海的朝圣,却能利用环境塑造自己自成“内陆之海”,与真正的大海遥相呼应。这是鄱阳湖、洞庭湖等东部平原湖泊完全不具备的景象。但是,与大海相似的不仅仅是颜色,还有“咸度”。

  湿润时,径流带来大量盐类;干旱时,湖水蒸发浓缩、盐分积累。如此反复交替中,湖水总体上越来越“咸”,越来越像真正的海。当矿化度在1g/L~24.7g/L时,称为微咸水湖,如青海的青海湖、西藏的纳木错、色林错及羊卓雍错;矿化度在24.7g/L~35g/L时,称为咸水湖,这样的“咸度”已经接近一般的海水,如西藏的达则错,如果矿化度继续增加,内流湖将进入一个全新的阶段。

  大地调色盘  

  当湖水进一步咸化,矿化度达到35g/L,则称为盐湖。此时的湖水称为盐水或卤水,如青海的茶卡盐湖和柯柯盐湖、新疆的艾比湖和玛纳斯湖,都有着很高的矿化度。位于青海察尔汗湖区的协作湖,矿化度最高甚至超过500g/L,与咸化同时进行的是湖水的“三化”,即“净化”“静化”“镜化”。由于湖水矿化度越来越高,水生生物基本无法生存,而汇入湖泊的河流日益短小,湖中的泥沙更加稀少且逐渐沉淀,所以湖水变得越来越洁净(净化)。当盐类逐渐达到饱和,盐类结晶并沉积于湖底,形成了厚厚的盐层如青海的察尔汗盐湖,盐层厚度最大可达60米,总量高达600亿吨。

  这时的湖泊基本干涸,只剩下薄薄的一层盐水,浓稠的盐水平静(静化),波澜不惊。在阳光明媚、晴朗无风的日子,浅浅的盐湖终于实现了“镜化”,湖面清晰倒映着远处的雪山与蓝天白云“湖天一色”。人们置身其间,分不清自己是在天空云端,还是在某个仙界,天空之镜的奇观便诞生了。而到了清晨或傍晚,漫天的霞光倒映在盐湖上,五光十色、缤纷绚烂,让人无法自拔。若是遇见晴朗的夜空,万籁俱静而星汉灿烂,如置身广阔的太空中感受斗转星移,但这并不是内流湖魅力的顶点,它们还有着更加多彩的旅程。

  不同的内流湖,因为深度、悬浮物、矿化度等的差异,湖水会幻化出多样的色彩。有的深蓝、有的蔚蓝、有的浅蓝、有的青色。除此之外,盐湖并非毫无生气,许多适应极端环境的嗜盐微生物如嗜盐古菌、藻类及丰年虫、轮虫等,都生活在高矿化度的盐湖里,赋予了湖泊更加独特的色彩。有的绿如翡翠,有的黄如蜂蜜,有的红如烈焰。部分嗜盐古菌含有细菌视紫红质、杜氏盐藻含有β胡萝卜素,都是湖水变红的重要原因。

  青海的大柴旦盐湖,因为生长有大量蓝藻,而水色碧绿有如一块块绿色的翡翠,因此又称翡翠湖。它们形如一块块调色盘,镶嵌在荒漠之中点缀着荒芜的大地。这是内流湖的一生最绚烂的阶段,然而如果干旱持续湖水进一步蒸发,内流湖很快将面临死亡。

  死亡之海      

  干涸的盐湖称作干盐湖,如察尔汗盐湖,面积广达5856平方公里,为我国最大的干盐湖。湖面平时只有一望无际、坦荡如砥的干硬盐壳。当年修建的青藏公路经过湖区,也直接用盐壳作为路面,成本低而路况好,号称“万丈盐桥”。人们可能会疑惑,难道这也是湖?是的!只不过已经接近生命的终点。

  它的盐层孔隙里,还含有少量晶间卤水,在降雨或冰雪融化时,湖面偶尔还会有一层薄薄的湖表卤水。等到干盐湖表面被砂砾、土层等覆盖,则会成为沙下湖。当内流湖终于迎来了死亡,在其前后一同消失的,是依赖其生存的各类生物。如湖中的鱼虾草虫及微生物,湖岸边的草木和百兽,以及世居两岸的人类。湖泊的痕迹已经难以寻觅,仿佛这里不曾有过水流不曾有过生命。但这不是结束,集千万年精华于一身的内流湖,并不会就此消逝无踪。它们等待着被新的力量唤醒。

  重  生    

  内流湖的死去,虽然带走了无数生命与生机,但也留下了一个“多金之海”。因为在内流湖逐渐干涸的过程中,溶解盐类相继结晶沉积,首先是溶解度较小的碳酸盐,如方解石、白云石等,之后硫酸盐开始沉积生成石膏、芒硝、硫酸镁石等,最后氯化物析出并沉积包括石盐、光卤石等,代表着盐湖沉积达到最后阶段。这些一层层结晶的矿物正是丰富的宝藏,其中以金属、类金属元素为主,包括钠、钾、镁、锂、硼、铷、铯、溴等这些矿物、尤其是其中的金属,在地壳中大多分布比较分散。而内流湖经过“千淘万漉”,将其集中并成为自己的一部分,使其更容易开采加工获得。杂质少、低能耗、开采成本大大降低,盐湖成了人类的宝贵资源。

  远古时代,交通极不发达,而食盐最大的来源是海洋。远离海洋的内陆不得不寻找其他途径。运城盐湖里的食盐,便成了战略资源,更不用说西北、青藏地区,著名的茶卡盐湖、吉兰泰盐湖等诸多盐湖,都盛产食盐。

  随着人类的发展进步,盐湖的价值被进一步发掘,盐湖的重要性更加突出,例如农作物生长所需三大元素之一的,钾,是保障粮食安全的战略资源,主要通过盐湖来获取。察尔汗盐湖正是我国最大的钾肥生产基地。镁,是重要的金属,广泛运用于航天、军工产业,盛产于察尔汗盐湖。重要的化工原料硼,出产于大柴旦盐湖和小柴旦盐湖,而尕斯库勒湖、扎布耶茶卡等盐湖盛产的锂,是新能源产业的战略资源。如手机等电子产品中的锂电池,电动汽车中的锂电池、甚至核聚变发电的原料与冷凝剂都需要锂。

  这些以金属为主的资源,价值高达数万甚至数十万亿元,可谓名副其实的“多金之海”。为了开发盐湖资源,一些干盐湖中的卤水被抽出或盐层被开采,卤水汇聚成新的湖面。盐湖资源的开发,为经济社会发展做出了重要贡献,让许多干盐湖、沙下湖重见天日,更吸引了无数人的目光。

  内流湖的一生,在不断吸收、积累、沉淀。而在死后,则在不断释放、付出、奉献。据星球研究所

责任编辑:王超

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