柴达木其实没有大海

本文作者云舞空城,首发于公众号“第三极大本营”,现转发至个人公众号,做作品收录之目的。

柴达木从来不是一个存在感很强的地方。

论面积,比不过塔里木,

论海拔,比不过可可西里和羌塘。

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1. 柴达木盆地翡翠湖,图源:视觉中国

论河流,只有水波不丰的几条短内流河,

论湖泊,比不过附近青海湖的名头响亮,

论干旱,它也比不过有死亡之海称谓的塔克拉玛干沙漠。

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2. 柴达木盆地格尔木河风光,图源:视觉中国

它是被祁连山、阿尔金山和东昆仑

包围起来的安静之所。

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3. 柴达木盆地位置示意图,制图:巩向杰,陈睿婷。

东南部降水较多,有内流河的滋养,

山脚的河谷地带可供农牧,

历史上曾经是吐谷浑人的重要根据地。

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4. 辽东鲜卑慕容部的一支迁移到青海一带,建立吐谷浑政权,在南北朝时达到极盛,图片出处:史图馆【1】经授权使用)

西部则干旱荒凉,生灵不丰,

只有阳光和沙尘作伴,

自古便是人迹罕至的死亡之地。

(请横屏观看)

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5. 柴达木盆地边缘的群山,图源:视觉中国

荒凉,是这里的代名词。

但遍地的雅丹地貌

和谜一般的同心圆“线条”

又似乎在告诉人们,

柴达木,其实很有故事。(请横屏观看)

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6. 柴达木盆地的雅丹地貌和同心圆状线条,图源:视觉中国

毕竟,这是一个在地理课本里,

被称作“聚宝盆”的地方,

它所拥有的,肯定不仅仅是荒凉。

01

一条咸鱼的故事

在西台吉乃尔湖东侧的小山包上,

狂风将古代地层吹拂成密集的雅丹,

定向排列的沟壑与土垄相映成趣,

构成柴达木盆地最常见的地貌景观。

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7-8. 上图为伍氏献文鱼的发现地,下图为发现地景观,图片来源:谷歌地球,化石网【2】

2005年,第一次青藏科考队

在小坡顶部发现了许多奇特的鱼骨化石。

不同于常见鱼骨纤细的外观,

这是一种骨骼特别粗大的鱼类【3】,

与其体型完全不成比例。

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9. 伍氏献文鱼粗大的肋骨,近似小指头粗,注意左下角标尺条,标尺长度3cm,图片出自【2】

人们将其命名为伍氏献文鱼。

生活在距今533-258万年前的上新世鱼儿为什么长成这样?

这是一个有趣的问题。

02 来自地中海的启迪

目前为止,人们只发现过两种

全身骨骼异常增粗的鱼类化石除了生活在柴达木地区的伍氏献文鱼化石就是地中海地区的厚尾秘鳉(jiāng)化石

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10. 厚尾秘鳉Aphanius crassicaudus化石,发现于地中海西西里岛,生活在中新世墨西拿期,

图片出自【3】

这种小鱼生存在古地中海快速干涸的年代。

距今约596-533万年前【4】,

直布罗陀海域逐渐变成陆地,

与大西洋的沟通最终断绝,

地中海变成封闭咸水湖

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11. 596-533万年前,中新世墨西拿期(Messinian)古地中海干涸事件的艺术图,该事件由华人科学家许靖华于上世纪70年代首次提出,图片来源:Wikipedia

在北纬40度附近的干热气候控制下,

海水蒸发量大于补给量,

盐分不断浓缩、结晶、沉淀,

不同类型的蒸发岩逐渐铺满海底。

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12. 盐湖的两种蒸发模式示意图,牛眼式无外来水补给,泪滴式有外来水补给。制图:陈睿婷。

厚尾秘鳉产出于富含方解石和石膏的地层中

二者都是难溶于水的盐类矿物,

标志着水体的蒸发仍处在早期阶段

水体浓度介于现代海水的1.8-5倍。【5】

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13. 定量海水蒸发实验中,盐类的结晶顺序。数据来源:【5】,制图:陈睿婷

水中含有高浓度的碳酸钙和硫酸钙

对于鱼类来说环境恶劣,但不致命。

正常的幼鱼在富含钙的水里“疯狂补钙”,成年后变得骨骼异常粗大

死后与沉淀出来的盐类物质一同埋藏,

变成今日的蒸发岩地层和化石。

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14. 意大利西西里岛Realmonte地区Capo Bianco的石膏岩海岸,这是古地中海干涸留下的蒸发岩地层。来源:typicalsicily.it

厚尾秘鳉见证了古地中海干涸的起点。在接下来的60余万年里,

偶尔的河流来水、降雨甚至海水溢流,

都只是增加了水中盐分含量,

并不能扭转蒸发量大于补给量的情况。

当水体浓度达到现代海水的11倍时【5】,

易溶于水的石盐(氯化钠)也开始大量沉淀,

直至变成一片遍地盐巴的

古海荒漠。

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15. 古地中海干涸后,留下的蒸发岩类地层,图片出自【4】

今日的地中海尽管波涛万里,

但那里随处可见的石膏海岸和盐矿,

都在无声吟唱它曾经干涸的故事。

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16. 西西里岛Realmonte的地下盐矿,这些白色的盐就是古地中海干涸后留下的财富。摄影师:Giuseppa Fallica,授权使用

厚尾秘鳉是这一地质事件的早期见证者,

就像伍氏献文鱼,

见证了柴达木盆地的早期干涸一样。

03 从河狸的盛宴到咸鱼的消亡

不同于地中海的死而复活,

柴达木盆地的湖泊没有迎来重生。

它诞生在较温暖湿润的约五千万年前,壮大于三千万年前,消亡于青藏高原全面隆起后的最近二百万年。 在周而复始的咸淡交替枯洪相涨中,

伴随着内流湖区永不停歇的蒸发,

和盆地地壳的间歇沉降,

柴达木古湖从若干个小淡水湖,逐渐转变为巨大的统一咸水湖【6/7/8】。

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17. 渐新世中期,约2800万年前的柴达木古湖,据C.K.Scotese,2016【9】

距今1200万年前后的中新世中期,和300-400万年前的上新世中期,

两种河狸,曾先后生活在柴达木古湖区【10】。

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18. 现代河狸具有啃树的习性,一方面是为了磨牙,同时也会用啃断的小树枝搭建水坝,生活在“私家水库”里。图片来源:视觉中国。

这些适应了淡水湿地生活,

喜欢啃咬树木搭建私家水库的萌物,

暗示出一个生机盎然、林木葱郁

有充沛淡水注入湖泊的别样柴达木。

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19. 现代河狸的水坝和“私家水库”。图片来源:视觉中国。

到了伍氏献文鱼生存时代的后期,

青藏高原东北部的快速隆升早已启动,

柴达木盆地也开始随之强烈抬升。

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20. 青藏高原在最近340万年里的快速抬升过程和柴达木的抬升,综合引自【11/12】

此时的古湖已经变得咸腻

湖岸边的泥砂间,

绽放着白色的钙华和石膏花,

柴达木大湖正在枯萎变咸,走向消亡。

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21. 智利阿塔卡马沙漠Llamara盐湖水中的石膏叠层石,由微生物活动形成,暗示了柴达木古湖曾经的性质。图片来源:atacamaphoto.com

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22.智利阿塔卡马沙漠Pajonales盐湖岸边的石膏花,暗示了柴达木古湖曾经的性质。图片来源:atacamaphoto.com

后来,随着青藏高原成长为世界屋脊,

整个盆地抬升到平均约3000米的高度,

柴达木周围的群山也直冲天际。

高山阻隔南来和西来的水汽,

降水变得更为稀少。

高海拔带来寒冷,生物面貌亦随之蜕变,

古湖也在距今十余万年前彻底落幕,

就连伍氏献文鱼也无法继续生存下去。

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23. 玉珠峰是东昆仑山的最高峰,冰川融水汇入格尔木河最终流进柴达木盆地,图片来源:视觉中国

经历了从无到有,由小及大,

从淡水到咸水,

从草木丛生到荒芜盐津,

最后化为今日的若干个干盐湖【13】,

柴达木古大湖的历史至此暂告一段落。

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24. 大柴旦盐湖的干盐滩夜景,规则的纹路蔓延开来,图片来源:视觉中国

河狸结束了盛宴,

咸鱼也湮灭在演化浪潮里,

柴达木古大湖的故事进入尾声,

但人类的篇章才刚刚展开。

走出蒙昧时代的人们,

凭借着智慧和科技的力量,

在这片死寂的“古湖荒漠”背后,

察觉出别样的精彩。

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25. 地质工作者在柴达木盆地进行野外踏勘,图源:视觉中国。

04 柴达木的无限精彩

来自远古的柴达木古湖,

坐上了青藏高原隆升的“电梯”,

渐渐销声匿迹在时光长河里。

大风吹、黄沙起、咸水遍地盐尘舞,

但它也慷慨的将宝藏留在时间的角落。

① 石油 湖泊和海洋是孕育油气的摇篮,

沉落水底的生物残骸历经沧桑巨变,

无数个世代的有机质与泥砂一起堆积,

随地壳沉降埋深,

被装进数千米深的“地下高压锅”。

柴达木盆地的古代大湖消失,

留下最厚处达12km的沉积岩层,

昔日湖底恶臭不堪的淤泥,

摇身一变成为黑色黄金的地下制造厂。

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26. 湖泊有机质生成石油的原理示意图,底图出自:alamy.com

如同大庆油田、长庆油田等众多油田

都有过辽阔湖泊的过往一样,

柴达木的古湖孕育了青海油田。

1954年,柴达木盆地的油气勘探工作启动,

次年12月便获得勘探突破,建成油泉子油田;1958年又获重要突破,建成冷湖油田,

使青海油田成为继克拉玛依油田之后,

新中国自主发现的第二个重要油田。

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27. 昆仑山下采油忙,图片出处:中国石油青海油田分公司官网

2018年,

青海油田生产原油223.2万吨、

天然气64.05亿万立方米,

合计733.66万吨油气当量,

位列全国第十三位。

截至2019年,

以柴达木盆地为核心勘探区的青海油田

交出了原油6000万吨、

天然气近800亿立方米的答卷,

有力支援了西部各省区建设。

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28. 青海油田,星空下的抽油机,图源:视觉中国

在未来几年里,

青海油田的目标是实现年产油气一千万吨,

虽不能位列前茅,

但依旧是当地的重要工业命脉。

这里,有属于青海石油人的精彩。

② 钾肥

水是自然界最高效的盐类搬运工,

盐湖则是自然界最坚定的晒盐池。

它们以山川为源,以盆地为汇,

将盐类资源从岩石里带出,

干涸、富集、凝结,

稀有的盐分被富集成宝贵的矿产。

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29. 河流自东北向西南流入盐湖的航拍照片,图源:谷歌地球。

孕育出油气资源以后,

柴达木古湖的湖水没有凭空消失。

高山与流水的碰撞激荡,

数千万年的悠长岁月,

天翻地覆的沧海桑田,

最终凝结成盐晶和清亮的卤水,

成为当代中国最为珍贵的盐矿资源。

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30. 柴达木盆地的晒盐厂,图源:视觉中国。

这里提供了国内产量85%以上的钾肥供应【14】,满足了25%以上的国内钾肥需求量【15】,

为中国农业的氮磷钾,立下汗马功劳。

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31. 中国近年钾肥的产量和进口量的结构图,引自【15】

在未来,

柴达木盐卤的勘探开发力度会更大。

来自远古的大湖,通过提供钾肥的方式,

穿越了时空,为今日国人的餐桌贡献微薄之力,这是属于当代中国的精彩。

③ 锂电池

信息时代,随着锂电池的广泛应用,

锂矿一跃成为重要的战略资源。

作为世界工厂,中国是最大的锂消费国,

2017年消费锂资源15.72万吨,

占全球52%,独占鳌头。

而柴达木以一己之力供应了2万吨,

占全部用量的12.8%,这是中国自产锂矿的63.5%,也是中国自产盐湖锂矿的90.7%【16】。

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32. 中国锂矿消费和生产结构,数据综合自【16】,制图:陈睿婷。

盐湖锂矿的成因颇似钾肥。

含锂的易溶盐类随河水进入古湖,

数千万年的蒸发将盐分浓缩,

终变成具有工业价值的矿藏。

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33. 柴达木盆地现代盐湖近景,图源:视觉中国。

在2017年的全球探明锂资源储量中,

全球3400万吨锂矿资源,

青海独占60%以上,绝大多数来源于柴达木盆地的盐湖,撑起了中国国产锂矿的大半边天。

就在此时,你的手机和其他电子产品里,

恐怕就有来自柴达木的锂矿。

从民用到军用,从地球到太空,

锂电池的运用场景远超你的想象。

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34. 锂电池的运用场景,制图:云舞空城。

在未来数十年里,

锂矿生产和锂电池制造业,

必将成为青海省的经济主宰者。

并以此为支点,

助推中国抢占信息时代的制造业高地,这是柴达木带给明日中国的最大之精彩。

05 尾声

当数千万年的时光,

压缩成你可以感知和触摸的一方水土,

期间的精彩,你无法想象。

人类今日生存的世界,

是所有遥远地质过往的合集。

地球的演化塑造了我们人类,

同样也塑造了我们生活的土地,

更塑造了人类的自然资源和发展模式。

这,

大概就是对一方水土养一方人的终极阐述。

(请横屏观看)

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35. 柴达木盆地荒漠和戈壁风光,图源:视觉中国。

物种诞生然后消亡,

江河形成然后消逝,

高山隆起然后夷平,

湖光闪烁然后干涸。

在柴达木的戈壁、盐湖和干河道里,

无数的精彩过往,

埋藏在那些不起眼的雅丹土垄里。

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36. 柴达木盆地东台吉乃尔湖水上雅丹风光,图源:视觉中国。

定格它们,找出它们,

发掘它们的价值,

讲好它们的故事,

这是我们的使命。

毕竟,

一个更精彩的未来,

一个更精彩的青海,

和一个更精彩的中国,

正在前方等待。

– 全文完 –

感谢阅读

本文来源云舞空城  

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