世界上咸水湖与淡水湖相连的独特地质现象研究

发布时间:2017-01-05

     咸水湖与淡水湖相连是世界上独特的地质现象,德令哈托素湖与可鲁克湖就是这样的两个相连的湖泊,独特的地质现象为两湖地区提供了极佳的旅游开发资源,亦是对游客来说重要的吸引爆点。

一、咸水湖与淡水湖的概念及成因

(一)湖泊资源概述

       1.湖泊概述

      湖泊是由湖盆、湖水和水中所含物质(矿物质、溶解质、有机质以及水生生物等)所组成的自然综合体,并参与自然界的物质和能量循环。一般来说,湖泊就是指陆地上低洼地区储蓄着大量而不与海洋发生直接联系的水体,并参与自然界的水分循环。因此,凡是地面上一些排水不良的洼地都可以储水而发育成湖泊。

      2.湖泊资源类型

      湖泊的分类方法很多,可以从成因、位置、水质等方面来区分不同类型的湖泊。从水质来区分,可以分为:淡水湖、咸水湖、盐湖;按湖盆的成因,可以分为:构造湖、火口湖、堪塞湖、河迹湖、海迹湖、风蚀湖、冰蚀湖、溶蚀湖、人工湖。另外,还可以按湖泊水源的补给条件分类;按湖泊的排泄条件分类;按湖水的营养物质分类等。

      本专题采用的是与两湖旅游开发密切相关的分类方式——按水质分类,见表1-1。


湖泊类型
特征
淡水湖
矿化度小于1克/升
咸水湖
微咸水湖矿化度在1—24克/升之间;咸水湖矿化度在24—35克/升之间
盐湖
盐水湖矿化度大于35克/升

      由于规划区内可鲁克湖为淡水湖,托素湖为咸水湖,则只详细分析淡水湖与咸水湖,暂不涉及盐湖。


      3.咸水湖与淡水湖概念

      (1)咸水湖

      咸水湖是指湖水含盐量较高的湖泊(一般以1%以上为咸水湖)。通常是湖水不排出或排出不畅,蒸发造成湖水盐分富集形成的,故多形成于干燥的内流区。

      按地球膨胀学说和板块构造学说推断,地球以前直径很小,咸冰水掩盖陆地,经历冰河时期。随着地球膨胀,地壳分裂,陆地和海底形成,并受更强烈的太阳光线,大量冰川融化,液态咸水流入海床,同时,云层出现。被托起的陆地中的凹地本来陈留海水,但大部分被雨水河流冲洗、稀释,淡水湖由此形成。然而,在环境相对封闭的内陆大凹地中的海水,还部分保留着历史的本色。

     (2)淡水湖

淡水湖是指以淡水形式积存在地表上的湖泊,矿化度小于1克/升,分为封闭式和开放式两种。封闭式的淡水湖大多位于高山或相当内陆区域,没有明显的河川流入和流出。开放式的则可能相当大,湖中有岛屿,并有多条河川流入,流出。淡水湖一般是外流湖,因为水源可以更新补充,淡水湖的水盐分很低。

(二)形成原因

      1.咸水湖

      咸水湖的形成原因主要有两种,一种是古代海洋的遗迹;另一种是内陆河流的终点,由于这些湖泊都处于内陆地区,蒸发量比较大,所以河流带来的矿物质就被浓缩了,所以变成了咸水湖。

      大多数湖泊的水,都是河水注入的。江河在流动的过程中,河水把所经过地区的岩石和土壤里的一些盐分溶解了;另外沿途流入河流里的地下水也带给它一些盐分,当江河流经湖泊时,又会把盐分带给湖泊。如果湖水又从另外的出口继续流出,盐分也跟着流出去了,在这种水流非常畅通的湖中,盐分是很难集中的。以我国最大的鄱阳湖、洞庭湖为例,江西和湖南的许多大河都流到这里,通过这两个大湖,最后湖水又都流入长江。因此鄱阳湖、洞庭湖等大湖都是淡水湖。

      如果有些湖泊排水不方便,而且因气候干燥,蒸发消耗了很多水分,含盐量便愈来愈高,湖水就会愈来愈咸,成为咸水湖。

      在大草原和荒漠地带,由于降水少,蒸发又强,地势平坦,排水不畅,往往咸水湖分布较多,如我国青海省柴达木盆地中的察尔汗盐池、茶卡盐池都是世界上著名的盐湖。还有人认为,咸水湖在地质年代里,原是海的一部分,海水退了以后,在低洼地方有一部分海水遗留下来,成为如今的湖,因此湖里的水保留了很多的盐分。还有人说,咸水湖是由于结晶岩石经过风化,所含盐分被释放出来,或者地下水把古代沉积的盐溶解之后带入湖里等原因造成的。

      还有一种湖泊,如巴尔喀什湖,它的西半部是淡水,东半部是咸水。这是因为,巴尔喀什湖形状狭长,中间又有向北突出的半岛,阻碍着东西湖水的畅通交流。所以东部的湖水能够保持着咸味,不因西湖水淡而变淡。

      中国的咸水湖主要分布在西部地区,且在数量上远多于淡水湖,约占全国湖泊总面积的55%。其中最大、最著名的是“青海湖”,是中国最大的内陆湖泊,长105公里,宽63公里,最深处达38米,湖泊的集水面积约29661km?,湖面海拔3196米。比中国最大的淡水湖鄱阳湖,要大近450km?。湖水主要依赖地表径流和湖面降水补给。

      咸水湖矿化度一般在1~35克/升。湖水的化学组成多为氯化物,矿化度高,硬度也比淡水湖大。湖水的水化学状态取决于入湖河流的水文动态。湖水化学状况变化较大,可随河流改道而游移,在若干年内湖水时淡时咸,如著名的罗布泊。中国的咸水湖一般属中营养型或贫营养型湖泊,大部分咸水湖向浓缩的方向发展,矿化度有不断增加的趋势。咸水湖的水虽然不可饮用,但是它丰富多样的盐类,如食盐、镁盐、苏打、硫酸钠、钾盐、石膏、硼砂等,都是很重要的化工原料。

      2.淡水湖

      淡水湖的形成因素很多,大致可分为内力湖和外力湖两种:

      ①内力湖泊:是地球内部力量作用结果产生的湖泊。如火山活动可以形成火口湖、堰塞湖;地壳运动可以形成构造湖,这一类湖统称为内力湖。

      ②外力湖:它是在流水、风、冰川等起主导作用的情况下形成的,如冰川湖、海成湖、河成湖、风成湖、岩溶湖等。

(一)可鲁克湖-托素湖水源地简介

      可鲁克湖与托素湖水源均来自巴音河,巴音河源于祁连山支脉却荀力安木吉勒,海拔5000m,河长326km,总面积9918km?。源头有冰川面积2.87km?,冰储量0.0635km? 。黑石山水库坝址以上河长229km,流域面积7281km?,多年平均径流量为3.43×108 m?。

      白水河为巴音河支流,源于宗务隆山,全长15km,汇水面积54km?,多年平均流量0.65m?/s,多年平均径流量0.21×108m?。

      巴音河水出山口进入泽令沟盆地,经黑石山水库后汇于白水河,流入山前平原并全部入渗补给地下水,至洪积扇前缘地下水复泄出地表,形成泉集河,最终补给克鲁克湖(淡)、托素湖(咸)。

(二)地下水的补给条件分析

      巴音河流域北部山区平均海拔4500m,广泛分布着多年冻土,降水充沛,补给相对丰富,是地表、地下水的主要补给区。河水流入泽令沟盆地后大量入渗补给地下水,渗漏段约23km,平均渗漏率为0.56m?/s,至德令哈水文站上游7km处地下水大量泄出地表补给河水。进入黑石山水库后,在灌溉期部分用于农灌,部分渗漏补给山前洪积平原地下水。地下水接受河水补给后,在扇前缘大量泄出地表形成沼泽湿地及泉集河,最终补给可鲁克湖和托素湖。

三、咸水湖与淡水湖相连的特殊地质现象

(一)纳瓦沙湖(LakeNaivasha)——纳库鲁湖(NakuruLake)

      【淡水湖】纳瓦莎湖(LakeNaivasha):纳瓦沙湖是肯最美的淡水湖之一,也是全肯尼亚唯一的淡水湖。位于肯尼亚东非大裂谷内,南北长20公里,东西宽13公里,面积139平方公里,最深处20米,平均水深6米。该湖由断层陷落而成,湖面海拔1900米,是裂谷内最高的湖,也是最大的淡水湖。

      【咸水湖】纳库鲁湖(NakuruLake):纳库鲁湖是地处大裂谷的东非湖泊系统中的几个盐湖之一。纳库鲁湖及其附近的几个小湖,地处东非大裂谷谷底,是地壳剧烈变动形成的。它的周围有大量流水注入,但却没有一个出水口。长年累月,水流带来大量熔岩土,造成湖水中盐碱质沉积。这种盐碱质和赤道线上的强烈阳光,为藻类滋生提供了良好的条件。几个湖的浅水区生长的一种暗绿色水藻是火烈鸟赖以为生的主要食物。纳库鲁湖是为保护禽类鸟建立的公园, 海拔1753~2073米,湖泊占地面积52平方公里,有约200多万只火烈鸟,占世界火烈鸟总数的三分之一,被誉为“观鸟天堂”。纳库鲁湖处于火山带,湖水盐碱度较高,适宜作为火烈鸟主食的浮游生物生长。园中有约450种禽鸟,最著名的火烈鸟。园中有多种大型动物,如疣猴、跳兔、无爪水獭、岩狸、黑犀牛等。

(二)巴尔喀什湖(BalqashKole)

      【一湖两水】巴尔喀什湖:因湖水一半为咸水湖一半是淡水湖而独具特色,地处哈萨克斯坦共和国的东南部。

      巴尔喀什湖(19世纪中叶前属中国)中国古称夷播海,湖中半岛把湖面分为东西两水域,湖水东淡西咸,海拔341米,世界第四长湖。

      巴尔喀什湖是世界上极少数有咸淡湖水分别占半的湖。因为湖东西两部分有乌泽纳拉尔湖峡相连,并且与海不相连,所以在定义上是一个湖。

      巴尔喀什湖是一个典型的内陆湖,大陆性气候令湖面蒸发大量湖水。湖的西半部分广阔而水浅,宽度约27~74公里,但水深不超过11米。湖的东半部分水色较西部分清澈,宽度约10-20公里,水深约25米,盐度(10.4‰)较高。之所以产生”一湖两水“这一罕见奇特现象,主要是因为巴尔喀什湖所处的地理位置,该湖地处中亚心腹地带,气候极度干燥,降水稀少,蒸发旺盛,本应形成内陆咸水湖泊,但是,巴尔喀什湖有其特殊之处:

      其一,在湖泊西半部,发源于天山山脉的伊犁河自东而西注入该湖,伊犁河源远流长,水量较大,构成巴尔喀什湖的主要水源,平均含盐量仅有1.48‰,而在湖泊东半部,仅有湖东岸的巴尔喀什湖盆地与阿拉湖盆地接壤,同哈萨克丘陵毗连的北岸是岩石高地,有古代阶地的痕迹,南岸是低凹的沙地,芦苇丛生,中多小湖沼,经常被湖水淹没,日益沙漠化,却没有大河注入,其蒸发量大大超过河水的补给量,平均含盐量也达到10.42‰;

      其二,巴尔喀什湖是一个东西狭长的湖泊,东西长约605公里,南北最窄处只有十几公里,这就影响湖水水体的交换,东部的咸水和西部的淡水间无法很好的相互交流。

因此,巴尔喀什湖形成了东咸西淡、一湖两水的这一罕见奇特现象。

(三)班公错(班公湖)

      【一湖两水】班公湖:藏语称错木昂拉仁波,意思是“明媚而狭长的湖泊”,约五分之四的长度和面积在中国西藏的阿里境内,剩下的五分之一则在印度控制的克什米尔地区。

      湖形状狭长,为内陆湖,湖水东淡西咸,是一个由东向西水中含盐量不同的湖泊,即,东部也就是在我国日土县境内为淡水,中部为半咸水湖,西部与克什米尔交界处为咸水湖。由于湖泊东西延伸,且长度大,故各地补给水量多寡不同,汇入班公错的河流集中在东段,淡水充沛,而狭窄的中断妨碍了东西部之间的水体交流,使西段湖水的蒸发量大于补给,盐分处于浓缩状态,所以湖水的咸淡就不一样,具有自西向东不断咸化的特点。

      在我国境内东段因湖面开阔,水补给量大,湖水矿化度为678.88毫克/升,属淡水范畴,物产丰美,水质纯净,水色碧绿;中段湖水矿化度达2757毫克/升,属咸水湖;而西段高达11021毫克/升,少有生物,寸草不生。

      班公湖景色秀美,群山环绕,湖水清澈,能见度通常为3至5米,湖水由于光照、深浅、亮度等因素,呈现出墨绿、淡绿和深蓝等不同的颜色。日土县地处中国最西部,山高路远、交通不便和信息相对闭塞,游客很少到访,自然环境保护完好,几乎处于原始状态,所以小岛成了鸟儿栖息地。湖中有十多个大小不等的岛屿,岛上约有各种鸟类20多种,数量最多时可达数万只,主要的鸟类有:斑头雁、棕头鸥、鱼鸥、凤头鸭、赤麻鸭等,其中属斑头雁和棕头鸥数量最多。

(四)加利利海和死海

      淡水湖加利利海和咸水湖死海通过约旦河相连。

      【淡水湖】加利利海:是以色列最大的淡水湖,周长53千米,长约21千米,宽约13千米;总面积166平方千米,最大深度48米,低于海平面213米,是地球上海拔最低的一个淡水湖,也是世界上海拔第二低的湖泊(仅高于其南侧的咸水湖死海)。

      加利利海有地下泉水补给,但它的主要水源是约旦河,该河从北向南流过该湖。该湖位于约旦大裂谷的深处,这个大裂谷正是非洲板块和阿拉伯板块的分界线。因此该地区频繁发生地震,在过去,火山的活动也很活跃。湖区是一片洼地,北与西北为格内瑟雷特(Gennesaret)平原,东北为贝特札耶达(BetZayda)平原,东岸中段为戈兰(Golan)高地,南岸与古尔(al-Ghawr)平原之间隔一狭窄山岭。

      由于地势低,处在背风地,加之湖水的影响,故冬季温暖,一月平均气温14℃(57℉),夏季干热,平均气温31℃(88℉)。因无冰冻,有利于香蕉、橘子生长。年雨量约380公厘(15寸)。湖水主要来源于约旦河,湖泊对约旦河起调节和澄清作用。

      湖内鱼种与东非湖鱼接近,已发现的鱼种包括雀鲷、无鳞鳚、鲇、口育鱼和白鱼。近来北面和东面的环湖平原已引水灌溉、改进耕作技术,农业得到发展。在太巴列、格内瑟雷特与恩盖夫(EnGev)等地发展渔业,年捕鱼量约1.000吨。

      湖区有温泉,是著名冬季休养地。1960年代在湖口建筑水坝,利用湖水发电和灌溉。湖上有定期汽轮来往于各湖滨城镇之间。

      【咸水湖】死海:基督教《圣经》中的亚拉巴海,就是盐海。位于以色列、约旦交界,是世界上最低的湖泊,湖面海拔负422米。死海也是世界上最深的咸水湖,最深处380.29米,最深处湖床海拔-800.112米。也是地球上盐分居第三位的水体,仅次于含盐量第二的吉布提阿萨勒湖(Lake Assal)及第一的南极洲唐胡安池。

      死海位于巴勒斯坦、西岸和约旦之间的大裂谷约旦裂谷,南北长86公里,东西宽5到16公里不等,最深处为415.3米。死海的湖岸是地球上已露出陆地的最低点,有“世界的肚脐”之称。远远望去,死海形似一条双尾鱼。在阳光的照射下,海面像一面古老的铜镜。在1967年以阿战争后,以色列军队一直占领整个西岸。

       死海中含有高浓度的盐分,为一般海水的8.6倍,致使水中没有生物存活,甚至连死海沿岸的陆地上也很少有生物。这也是人们给它起名叫死海的原因之一。由于死海被陆地环绕,不与其他河流和大洋相连,所以死海没有潮起潮落。

(五)可鲁克湖——托素湖

      可鲁克湖和托素湖通过连通河相连。可鲁克湖和托素湖虽然相距很近,而且有着相同的生态环境和变迁历史,然而它们的姿态、风貌和性格却迥然不同。可鲁克湖属于微咸性淡水湖,湖床低洼不平。巴音河的水常年带着大量的牛羊粪和其他有机物注入湖内,使湖底变得泥质肥厚,杂草丛生,尤其是浮游生物极其丰富,而这些都是鱼类天然的饲料。所以湖中土种湟鱼和条鳅属鱼类很多。可鲁克湖水色清澈,湖面平静,景色绮丽旖旎。托素湖则是典型的内陆咸水湖,水生动植物和浮游动植物很少,湖的周围全是茫茫的戈壁滩。托素湖湖面辽阔,湖岸开阔,无遮无拦,晴天时,湖面烟波浩淼,水天一色,蔚为壮观;大风刮起,则浪涛汹涌,浪花飞溅,拍岸有声,动人心魄。

      【淡水湖】可鲁克湖:海拔2816米,可鲁克湖(可鲁克淖尔)是蒙古语,意思是“多草的芨芨滩”,也有人说是“水草茂美的地方”。发源于德令哈北部柏树山中的巴音郭勒(郭勒蒙古语意为河),流过200多公里后,形成了这个面积57平方公里、平均水深7米多、库容4亿立方米的湖泊。可鲁克湖是青藏高原海拔最低、柴达木盆地最大的淡水湖。可鲁克湖有着丰富的天然养料,它为鱼类的生存和发展提供了极好的条件。目前,湖中最大的鲤鱼已重达9─9.5公斤。从1979年起,已开始有组织有计划地进行捕捞,年产5万公斤左右,供应柴达木及西宁等地。由于可鲁克湖中的鲤鱼体大、肉厚、质细、味鲜、含脂量高,营养丰富,颇受人们的欢迎。可鲁克湖环湖浅水区还盛产大量芦苇,每年夏天,茂盛的芦苇长满湖边。据测算,芦苇带平均宽100米,全长约30多公里,芦苇普遍高出水面2─3米,每亩至少可产芦苇1万多公斤,全湖可年产1─2亿公斤以上。芦苇是一种富有营养价值的野生经济植物,是黑颈鹤、天鹅、麝鼠等食草性动物的理想食品。芦苇还是制作隔音板的理想建筑材料,一旦开发利用,将是一笔可观的财富。

      【咸水湖】托素湖:海拔3000米,托素是蒙古语,即“酥油湖”的意思,托素湖属于荒漠半荒漠的大陆性气候,夏季气候温暖,干旱少雨,7月月份的平均气温16.7摄氏度,极端最高气温33.1摄氏度,年平均气温3摄氏度,日照时间长,全年日照可达3353.5个小时。年辐射量173千卡每平方厘米,年降水量100毫米,无霜期一般是84到99天。托素湖位于克鲁克湖南方,其进水来自克鲁克湖,是封闭湖,咸盐积淀,水呈微碱,是盐水湖,在湖水面上,有两个面积为13公顷和370公顷的岛屿,湖周围是一片戈壁沙滩。托素湖是典型的内陆咸水湖,湖的周围全是茫茫的戈壁滩,气温较高,湖水的蒸发量很大,水中的含盐量增高,水生动植物和浮游动植物也很少。托素湖湖面辽阔、湖岸开阔,无遮无拦。