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盐湖奇观

2023-07-06马志飞

科学24小时 2023年8期
关键词:茶卡盐湖龙湖盐湖

马志飞

盐是我们一日三餐的必需品。如果长期不吃盐,我们的生命将难以维持。令人感到惊讶的是,这种毫不起眼的平常之物,竟然也能创造出如梦似幻的美景——盐湖。那么,地球上究竟有哪些奇特的盐湖?它们都是如何形成的呢?

天空之镜——茶卡盐湖

茶卡盐湖位于青海省乌兰县茶卡镇,地处祁连山支脉完颜通布山和昆仑山支脉旺尕秀山之间,地势平坦,空旷辽阔,总面积约105 平方千米。放眼望去,湖面就像一面闪闪发光的镜子,倒映着蓝天、白云和远处的雪山,浪漫如童话世界,所以人们赞美它是“天空之镜”。

虽说茶卡盐湖是一座湖,但它的水很浅,在靠近湖岸的地方,水深只有15厘米左右,水下是颗粒大、质地纯的结晶盐分。表层结晶的盐主要是氯化钠,雪白纯净,晶莹剔透,而到了下部,颜色就逐渐变暗,其中会夹杂沙子和淤泥,以及芒硝、石膏等。地质学家研究发现,茶卡盐湖的盐层平均厚度约为5米,越往盐湖中心厚度越大,最厚的地方能达到15米。据统计,已探明的盐储量超过4亿吨,可供全国人民食用80年以上。茶卡盐湖真是一座名副其实的“超级盐库”。

茶卡盐湖的形成,既跟地理环境有关,也与当地气候密不可分。在很久以前,由于地球的板块运动,青藏高原逐渐由一片海洋隆起为世界屋脊,但是在高原的东北部形成了一片洼地,名为“茶卡盆地”。当河流裹挟着大量的盐分汇聚到这里之后,由于没有排水口,就形成了封闭的内陆湖泊。不仅如此,茶卡盆地气候干旱,日照强烈,大量水分被蒸发,却将盐分留在了湖里。于是,经过了一年又一年的漫长时光,湖里的盐分越积越多,茶卡盐湖就变成了含盐量极高的盐湖,湖水不断地结晶形成白花花的固体颗粒,不仅为我们储存了宝贵的资源,也缔造了宛若仙境的迷人风光。

茶卡盐湖

时有时无的盐湖——艾尔湖

1840年,一位名叫爱德华·约翰·艾尔的牧羊人在澳大利亚阿德莱德北部约700千米的沙漠里,发现了一片死气沉沉的湖泊。饥渴难耐的艾尔欣喜若狂,正要喝个痛快,却发现这水既咸又苦,难以下咽。失望至极的艾尔在日记中称这里为“死亡的心脏”。而后人则用发现者艾尔的名字给这片湖泊命名。

几十年后,这里又来了一支探险队,可展现在探险队员眼前的场景与艾尔的记述完全不同——这里水草丰茂,碧波荡漾,天上有飞鸟,水中有游鱼,风景如画,令人流连忘返。可是第二年,当这支探险队带着各种仪器再次来到这里准备勘测时,却惊奇地发现艾尔湖不见了!除了偶尔几处水洼存有少许清水之外,大部分地方都只剩下一层厚厚的、白白的、亮晶晶的盐壳。

实际上,艾尔湖是一个很浅的盐湖,它的面积最大时约为9500平方千米。这里原本是广袤的沙漠,因强劲的风蚀作用形成了洼地,内流河汇水而入才形成湖泊。这里降水稀少,水分蒸发量却很大,如此一来,“入不敷出”的艾尔湖就成了时有时无、忽大忽小的“时令湖”。根据科学家的统计,艾尔湖的湖水涨落具有十分明显的规律。湖水平均每十年会有一次达到4米深,但绝大部分时间都被厚约半米的盐壳覆盖着。

艾尔湖

最孤寂的地方——莫诺湖

位于美国加利福尼亚州的莫诺湖,被著名作家马克·吐温称为“世界上最孤寂的地方”。它长约21千米,宽15千米,形成至今已有76万年之久。这里原本是一个内陆盆地,由于地壳运动形成了凹陷盆地和周围隆起的山脉,内陆河的流水向盆地汇聚,最终成为湖泊。莫诺湖没有排水口,裹挟着大量盐分的河水流进来之后,只能通过蒸发和下渗排出,而鹽分则越积越多,莫诺湖最终变成了高浓度的盐碱湖。

莫诺湖的特殊之处并不在于它的含盐量,而是那些高耸在水面上的石柱。它们高矮不一,鳞次栉比,造型各异,仿佛一片远古时代的丛林。其实,这些石柱都是典型的钙华,是在中低温环境下形成的石灰岩。地质学家研究发现,莫诺湖的底部有泉眼,富含钙离子的地下水进入莫诺湖后,逐渐沉淀在泉眼周围,形成了这些石柱。石柱的外观有的像树枝,有的像水草,还有的像葡萄。它们层层累积,历经几千年便可长至数米高。

莫诺湖的湖水不仅很咸,而且由于水中含有高浓度的钙离子和碳酸氢根离子,所以碱性很高。据马克·吐温的描述,将脏衣服在湖水里泡上一会儿再拧干,它就会变得干干净净。

莫诺湖之所以被称为“世界上最孤寂的地方”,是因为这里的环境不适合生物生存,湖中既没有水草,也没有青蛙和鱼。但实际上,莫诺湖并非死水一潭,每年会有超过200万只候鸟到这里栖息。其原因在于,这里生活着大量的卤虫,它们的体形不足指甲盖大小,每到温暖的夏季,光照充足,单细胞浮游藻类迅速繁殖,给卤虫提供了丰盛的食物。于是,大量的候鸟就常常光顾这片栖息地捕食卤虫。

莫诺湖

诡异的红湖——纳特龙湖

在非洲坦桑尼亚北部的阿鲁沙地区有一个十分奇怪的湖泊,它最大的时候长约57千米,宽约22千米,湖底平坦,水深不足3米。整个湖面呈现出鲜艳的橙红色,仿佛一潭血水。从上空俯瞰,它又如同一颗美丽的红玛瑙镶嵌在山谷之中。这就是大名鼎鼎的纳特龙湖。

纳特龙湖的奇特之处在于它的水质为强碱性。之所以如此,是因为它紧邻伦盖伊火山。我们都知道,火山喷发的熔岩通常以硅酸盐岩为主,而伦盖伊火山喷发的产物却是大量的碳酸盐岩(碳酸钠和碳酸钾等),它也是迄今世界上已知的唯一一座喷发碳酸盐岩的活火山。碳酸盐岩很不稳定,喷发后短时间内就会从黑色变成灰白色,松散而破碎。每年的雨季,也就是从当年的12月至次年的5月,降水溶解了山坡上破碎的熔岩和火山灰,携带着其中的碳酸钠等矿物冲进纳特龙湖,在阳光高强度的蒸发之下,湖水中的碳酸钠(俗称的“苏打”)越积越多,于是就成了高浓度的盐碱湖。

纳特龙湖所在地区气候干旱,每到旱季,湖泊常会出现半干涸状态。而这种恶劣的环境恰恰适合许多耐碱的生物生存,比如螺旋藻。这是一种带有红色色素的蓝绿色藻类,它们不仅能够进行光合作用给自己提供能量,还能释放出氧气。当它们大量繁殖并聚集时,就会将大半个湖面染成鲜艳的色彩,其中深水区呈红色,浅水区呈橙色。

大量藻类在纳特龙湖生存繁衍,最终也哺育了另外一类生物——火烈鸟。在纳特龙湖的浅水区中生活着大约250万只火烈鸟,它们以含有红色色素的微生物为食,红色色素在羽毛中积淀下来,使原本洁白的羽毛透出鲜艳的火红色,“火烈鸟”之名便由此而来。

纳特龙湖

“外星世界”——达洛尔盐湖

埃塞俄比亚阿法尔州北部有一个名为“达纳基尔”的凹地,它长约200千米,宽约50千米,海拔最低处为-125米,它的西部则是号称“非洲屋脊”的埃塞俄比亚高原,这一高一低形成鲜明对比。走进达纳基尔凹地,你就仿佛踏上了火星的土地,映入眼帘的是寸草不生的沙漠、炽热的熔岩和五颜六色的盐池,空气中弥漫的是刺鼻的二氧化硫的气味。

虽然是凹地,但其中也有山峰耸立,著名的达洛尔火山就位于此地。达洛尔火山的火山口位于海平面以下45米,在这里几乎看不到缓慢流动的熔岩,四周全是颜色鲜艳的盐池,或绿或红,或白或黄,伴随着“汩汩”的沸水声、“刺刺”的喷气声和令人作呕的恶臭味。那绿色的沸水池,其实是pH值小于1的强酸,红色物质为氧化铁,白色物质为结晶的盐分,而黄色物质则为硫黄。

达纳基尔凹地环境恶劣,但依然生活着一个独特的民族——达纳基尔人,也被称为“阿法尔人”。达纳基尔凹地常年不下雨,日平均温度高达35℃,高温蒸发使得仅有的几座湖泊也都变成了含盐度极高的盐湖。自古以来,阿法尔人就以采盐为生,他们通常的做法是用工具撬开重约4千克/块的盐块,然后用骆驼运送,每匹骆驼能运送30块左右,通常要跋涉2天时间才能到达最近的城镇。等到了交易市场以后,盐价翻了好几倍,阿法尔人就可以换回一笔不小的财富。

达洛尔盐湖

采盐工人们发现,有些盐湖会经常改变形状和位置,前一天湖面还风平浪静,次日水量却可能会突然增大,淹没他们的临时住所,有些来不及逃脱的工人和牲畜甚至会因此而丧命。有学者研究后认为,这与盐湖的水源有关。在很早以前,达纳基尔凹地所在的位置被海水淹没,泥沙沉积形成了厚厚的砂岩,海洋生物遗骸沉积形成了石灰岩。此后火山喷发的玄武岩覆盖在砂岩和沉积岩之上。虽然坚硬致密的玄武岩为隔水层,但之下的砂岩和石灰岩层相对较为疏松,海水能够透过它们渗进湖泊,不断地为盐湖补充水源。

達洛尔分布了数百个酸性热泉和成堆的盐矿

知识链接

盐是如何开采的

盐是一种天然矿物,形成于漫长的地质历史时期,是大自然给予我们的馈赠。按照来源的不同,盐的主要产地可分为海洋、地表盐湖、地下水和地下矿石,故而盐分成海盐、湖盐、井盐和矿盐四大类。

海盐是以海水为原料晒制而得,这种盐最为常见。比如,渤海沿岸的长芦盐场,年产海盐300多万吨,产量占全国海盐总产量的四分之一,是我国海盐产量最大的盐场。

湖盐是以开采现代盐湖矿加工制得的。比如我国青海的茶卡盐湖、山西运城盐池等。

秘鲁圣谷马拉斯山脉盐矿景观

井盐是运用凿井法汲取地表浅部或地下天然卤水加工制得的。最为著名的是四川自贡的盐井,当地人用竹篾绳将若干杉木捆扎起来,做成支架,树立在盐井的井口,称之为“天车”。

而矿盐则是开采古代岩盐矿床加工制得的。在很久以前的海域,随着气候变得干燥,海水逐渐蒸发,其中所含的盐分在相对封闭的盆地内结晶沉淀,再经过海陆变迁,沧海变桑田,慢慢就形成了矿盐。

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