柴達木,你的精彩從何而來?
柴達木,你的精彩從何而來
柴達木從來不是一個存在感很強的地方。論面積,比不過塔里木,論海拔,比不過可可西里和羌塘。▼
1.柴達木盆地茫崖地區翡翠湖,圖源:視覺中國
論河流,只有水波不豐的幾條短內流河,論湖泊,比不過附近青海湖的名頭響亮,論干旱,它也比不過有死亡之海稱謂的塔克拉瑪干沙漠。
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2.柴達木盆地格爾木河風光,圖源:視覺中國
它是被祁連山、阿爾金山和東昆侖山包圍起來的安靜之所。▼
3.柴達木盆地位置示意圖,制圖:鞏向杰,陳睿婷。
東南部降水較多,有內流河的滋養,山腳的河谷地帶可供農牧,歷史上曾經是吐谷渾人的重要根據地。▼
4. 遼東鮮卑慕容部的一支遷移到青海一帶,建立吐谷渾政權,在南北朝時達到極盛,圖片出處:史圖館【1】經授權使用)
西部則干旱荒涼,生靈不豐,只有陽光和沙塵作伴,自古便是人跡罕至的死亡之地。▼(請橫屏觀看)
5.柴達木盆地海西地區的群山,圖源:視覺中國
荒涼,是這里的代名詞。但遍地的雅丹地貌和謎一般的同心圓“線條”又似乎在告訴人們,柴達木,其實很有故事。
▼(請橫屏觀看)
6.柴達木盆地的雅丹地貌和同心圓狀線條,圖源:視覺中國
畢竟,這是一個在地理課本里,被稱作“聚寶盆”的地方,它所擁有的,肯定不僅僅是荒涼。
01
一條咸魚的故事
在西臺吉乃爾湖東側的小山包上,狂風將古代地層吹拂成密集的雅丹,定向排列的溝壑與土壟相映成趣,構成柴達木盆地最常見的地貌景觀。 ▼▼
7-8.上圖為伍氏獻文魚的發現地,下圖為發現地景觀,圖片來源:谷歌地球,化石網【2】
2005年,第一次青藏科考隊在小坡頂部發現了許多奇特的魚骨化石。不同于常見魚骨纖細的外觀,這是一種骨骼特別粗大的魚類【3】,與其體型完全不成比例。▼
9. 伍氏獻文魚粗大的肋骨,近似小指頭粗,注意左下角標尺條,標尺長度3cm,圖片出自【2】
人們將其命名為伍氏獻文魚。生活在距今533-258萬年前的上新世 魚兒為什么長成這樣?這是一個有趣的問題。
02
來自地中海的啟迪
目前為止,人們只發現過兩種全身骨骼異常增粗的魚類化石除了生活在柴達木地區的伍氏獻文魚化石就是地中海地區的厚尾秘鳉(jiāng)化石▼
10. 厚尾秘鳉Aphanius
crassicaudus化石,發現于地中海西西里島,生活在中新世墨西拿期,圖片出自【3】
這種小魚生存在古地中海快速干涸的年代。
距今約596-533萬年前【4】,
直布羅陀海域逐漸變成陸地,與大西洋的溝通最終斷絕,地中海變成封閉咸水湖。▼
11. 596-533萬年前,中新世墨西拿期(Messinian)古地中海干涸事件的藝術圖,該事件由華人科學家許靖華于上世紀70年代首次提出,圖片來源:Wikipedia 在北緯40度附近的干熱氣候控制下,海水蒸發量大于補給量,鹽分不斷濃縮、結晶、沉淀,不同類型的蒸發巖逐漸鋪滿海底。▼
12. 鹽湖的兩種蒸發模式示意圖,牛眼式無外來水補給,淚滴式有外來水補給。制圖:陳睿婷。
厚尾秘鳉產出于富含方解石和石膏的地層中二者都是難溶于水的鹽類礦物,標志著水體的蒸發仍處在早期階段水體濃度介于現代海水的1.8-5。【5】▼
13. 定量海水蒸發實驗中,鹽類的結晶順序。數據來源:【5】,制圖:陳睿婷
水中含有高濃度的碳酸鈣和硫酸鈣,對于魚類來說環境惡劣,但
致命。正常的幼魚在富含鈣的水里“瘋狂補鈣”,成年后變得骨骼異常粗大,死后與沉淀出來的鹽類物質一同埋藏,變成今日的蒸發巖地層和化石。▼
14. 意大利西西里島Realmonte地區Capo Bianco的石膏巖海岸,這是古地中海干涸留下的蒸發巖地層。來源:typicalsicily.it
厚尾秘鳉見證了古地中海干涸的起點。在接下來的60余萬年里,偶爾的河流來水、降雨甚至海水溢流,都只是增加了水中鹽分含量,并不能扭轉蒸發量大于補給量的情況。
當水體濃度達到現代海水的11時【5】,易溶于水的石鹽(氯化鈉)也開始大量沉淀,直至變成一片遍地鹽巴的古海荒漠。
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15.古地中海干涸后,留下的蒸發巖類地層,圖片出自【4】
今日的地中海盡管波濤萬里,
但那里隨處可見的石膏海岸和鹽礦,都在無聲吟唱它曾經干涸的故事。
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16.西西里島Realmonte的地下鹽礦,這些白色的鹽就是古地中海干涸后留下的財富。攝影師:Giuseppa Fallica,授權使用
厚尾秘鳉是這一地質事件的早期見證者,就像伍氏獻文魚,見證了柴達木盆地的早期干涸一樣。
03 從河貍的盛宴到咸魚的消亡
不同于地中海的死而復活,柴達木盆地的湖泊沒有迎來重生。
它誕生在較溫暖濕潤的約五千萬年前,壯大于三千萬年前,消亡于青藏高原全面隆起后的最近二百萬年。 在周而復始的咸淡交替和枯洪相漲中,伴隨著內流湖區永不停歇的蒸發,和盆地地殼的間歇沉降,
柴達木古湖從若干個小淡水湖,逐漸轉變為巨大的統一咸水湖【6/7/8】。▼
17.漸新世中期,約2800萬年前的柴達木古湖,據C.K.Scotese,2016【9】
距今1200萬年前后的中新世中期,和300-400萬年前的上新世中期,
兩種河貍,曾先后生活在柴達木古湖區【10】。
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18.現代河貍具有啃樹的習性,一方面是為了磨牙,同時也會用啃斷的小樹枝搭建水壩,生活在“私家水庫”里。圖片來源:視覺中國。
這些適應了淡水濕地生活,喜歡啃咬樹木搭建私家水庫的萌物,
暗示出一個生機盎然、林木蔥郁,有充沛淡水注入湖泊的別樣柴達木。
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19.現代河貍的水壩和“私家水庫”。圖片來源:視覺中國。
到了伍氏獻文魚生存時代的后期,青藏高原東北部的快速隆升早已啟動,柴達木盆地也開始隨之強烈抬升。▼
20.青藏高原在最近340萬年里的快速抬升過程和柴達木的抬升,綜合引自【11/12】
此時的古湖已經變得咸膩,湖岸邊的泥砂間,綻放著白色的鈣華和石膏花,
柴達木大湖正在枯萎變咸,走向消亡。▼
21.智利阿特卡瑪沙漠Llamara鹽湖水中的石膏疊層石,由微生物活動形成,暗示了柴達木古湖曾經的性質。圖片來源:atacamaphoto.com▼
22.智利阿特卡瑪沙漠Pajonales鹽湖岸邊的石膏花,暗示了柴達木古湖曾經的性質。圖片來源:atacamaphoto.com
后來,隨著青藏高原成長為世界屋脊,
整個盆地抬升到平均約3000米的高度,
柴達木周圍的群山也直沖天際。
高山阻隔南來和西來的水汽,降水變得更為稀少。高海拔帶來寒冷,生物面貌亦隨之蛻變,
古湖也在距今十余萬年前徹底落幕,
就連伍氏獻文魚也無法繼續生存下去。
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23.玉珠峰是東昆侖山的最高峰,冰川融水匯入格爾木河最終流進柴達木盆地,圖片來源:視覺中國
經歷了從無到有,由小及大,從淡水到咸水,從草木叢生到荒蕪鹽津,
最后化為今日的若干個干鹽湖【13】,
柴達木古大湖的歷史至此暫告一段落。▼
24.大柴旦鹽湖的干鹽灘夜景,規則的紋路蔓延開來,圖片來源:視覺中國
河貍結束了盛宴,
咸魚也湮滅在演化浪潮里,
柴達木古大湖的故事進入尾聲,
但人類的篇章才剛剛展開。走出蒙昧時代的人們,
憑借著智慧和科技的力量,在這片死寂的“古湖荒漠”背后,
察覺出別樣的精彩。
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25.地質工作者在柴達木盆地進行野外踏勘,圖源:視覺中國。
04 柴達木的無限精彩
來自遠古的柴達木古湖,坐上了青藏高原隆升的“電梯”,漸漸銷聲匿跡在時光長河里。
大風吹、黃沙起、咸水遍地鹽塵舞,
但它也慷慨的將寶藏留在時間的角落。
①石油 湖泊和海洋是孕育油氣的搖籃,
沉落水底的生物殘骸歷經滄桑巨變,
無數個世代的有機質與泥砂一起堆積,
隨地殼沉降埋深,
被裝進數千米深的“地下高壓鍋”。
柴達木盆地的古代大湖消失,留下最厚處達12km的沉積巖層,昔日湖底惡臭不堪的淤泥,
搖身一變成為黑色黃金的地下制造廠。▼
26.湖泊有機質生成石油的原理示意圖,底圖出自:alamy.com
如同大慶油田、長慶油田等眾多油田都有過遼闊湖泊的過往一樣,
柴達木的古湖孕育了青海湖田。
1954年,柴達木盆地的油氣勘探工作啟動,
次年12月便獲得勘探突破,建成油泉子油田;1958年又獲重要突破,建成冷湖油田,使青海油田成為繼克拉瑪依油田之后,新中國自主發現的第二個重要油田。▼
27.昆侖山下采油忙,圖片出處:中國石油青海油田分公司官網
2018年,青海油田生產原油223.2萬噸、
天然氣64.05億萬立方米,
合計733.66萬噸油氣當量,位列全國第十三位。
截止2019年,以柴達木盆地為核心勘探區的青海油田,交出了原油6000萬噸、天然氣近800億立方米的答卷,
有力支援了西部各省區建設。▼
28. 青海油田,星空下的抽油機,圖源:視覺中國
在未來幾年里,青海油田的目標是實現年產油氣一千萬噸,雖不能位列前茅,但依舊是當地的重要工業命脈。
這里,有屬于青海石油人的精彩。
②鉀肥
水是自然界最高效的鹽類搬運工,
鹽湖則是自然界最堅定的曬鹽池。
它們以山川為源,以盆地為匯,將鹽類資源從巖石里帶出,干涸、富集、凝結,
稀有的鹽分被富集成寶貴的礦產。▼
29. 河流自東北向西南流入鹽湖的航拍照片,圖源:視覺中國。
孕育出油氣資源以后,柴達木古湖的湖水沒有憑空消失。高山與流水的碰撞激蕩,數千萬年的悠長歲月,天翻地覆的滄海桑田,
最終凝結成鹽晶和清亮的鹵水,
成為當代中國最為珍貴的鹽礦資源。▼
30.柴達木盆地的曬鹽廠,圖源:視覺中國。
這里提供了國內產量85%以上的鉀肥供應【14】,滿足了25%以上的國內鉀肥需求量【15】,
為中國農業的氮磷鉀,立下汗馬功勞。
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31.中國近年鉀肥的產量和進口量的結構圖,引自【15】在未來,柴達木鹽鹵的勘探開發力度會更大。來自遠古的大湖,通過提供鉀肥的方式,穿越了時空,為今日國人的餐桌貢獻微薄之力,這是屬于當代中國的精彩。 ③鋰電池 信息時代,隨著鋰電池的廣泛應用,鋰礦一躍成為重要的戰略資源。作為世界工廠,中國是最大的鋰消費國,2017年消費鋰資源15.72萬噸,占全球52%,獨占鰲頭。而柴達木以一己之力供應了2萬噸,占全部用量的12.8%,這是中國自產鋰礦的63.5%,也是中國自產鹽湖鋰礦的90.7%【16】。▼
32.中國鋰礦消費和生產結構,數據綜合自【16】,制圖:陳睿婷。
鹽湖鋰礦的成因頗似鉀肥。含鋰的易溶鹽類隨河水進入古湖,數千萬年的蒸發將鹽分濃縮,終變成具有工業價值的礦藏。▼
33.柴達木盆地現代鹽湖近景,圖源:視覺中國。
在2017年的全球探明鋰資源儲量中,
全球3400萬噸鋰礦資源,青海獨占60%以上,絕大多數來源于柴達木盆地的鹽湖,撐起了中國國產鋰礦的大半邊天。
就在此時,你的手機和其他電子產品里,
恐怕就有來自柴達木的鋰礦。
從民用到軍用,從地球到太空,
鋰電池的運用場景遠超你的想象。
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34.鋰電池的運用場景,制圖:云舞空城。
在未來數十年里,鋰礦生產和鋰電池制造業,必將成為青海省的經濟主宰者。并以此為支點,助推中國搶占信息時代的制造業高地,這是柴達木帶給明日中國的最大之精彩。
05 尾聲
當數千萬年的時光,
壓縮成你可以感知和觸摸的一方水土,
期間的精彩,你無法想象。
人類今日生存的世界,
是所有遙遠地質過往的合集。
地球的演化塑造了我們人類,
同樣也塑造了我們生活的土地,
更塑造了人類的自然資源和發展模式。
這,
大概就是對一方水土養一方人的終極闡述。
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(請橫屏觀看)
35.柴達木盆地荒漠和戈壁風光,圖源:視覺中國。
物種誕生然后消亡,
江河形成然后消逝,
高山隆起然后夷平,
湖光閃爍然后干涸。
在柴達木的戈壁、鹽湖和干河道里,
無數的精彩過往,
埋藏在那些不起眼的雅丹土壟里。
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36.柴達木盆地東臺吉乃爾湖水上雅丹風光,圖源:視覺中國。
定格它們,找出它們,
發掘它們的價值,
講好它們的故事,
這是我們的使命。
畢竟,
一個更精彩的未來,
一個更精彩的青海,
和一個更精彩的中國,
正在前方等待。
- 全文完 -
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創作團隊
策劃 | 姚檀棟、安寶晟、徐柏青、劉勇勤、戴玉鳳、王偉財、姚汝楨、周蕾蕾、云舞空城撰文 | 云舞空城
審核 | 姚檀棟、史培軍、鄧濤、方小敏制圖 |陳睿婷、鞏向杰
圖編 |謝禹涵
參考文獻:
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