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塔里木盆地的古代水文遗迹

已有 1147 次阅读 2019-6-8 19:45 |个人分类:气候生态|系统分类:科研笔记| 塔里木盆地, 古代水文, 遗迹, 地貌

塔里木盆地的古代水文遗迹

 

   塔里木盆地位于北纬36°30′—41°12′,东经75°38′—92°39′,总面积达到51万平方公里。盆地处于天山、昆仑山和阿尔金山之间,海拔高度在800-1500米之间,地势西高东低。是我国面积最大的盆地,也是我国西部的重要地区,一直以来都是人们关注的焦点地区。该地区土地面积广阔,光热资源丰富,物产丰富,农作物品质很好。但是由于缺乏水资源,限制了该地区的发展。盆地中的塔克拉玛干沙漠,面积33.7万平方千米,占盆地总面积的66%。绿洲面积大约5.1万平方公里,占总面积的10%。其余面积是裸岩和河流。

   从地形上看,盆地内部周边是绿洲,非常平坦,西部大约1550米高,东部大约800米高,落差800多米,但是非常平坦,盆地内没有山脉,也没有典型的河流冲刷沟谷。那么这种地貌是怎么形成的呢?谷歌地球上可以清楚地看清古代水文遗迹,让我们跟踪这些遗迹去看找寻塔里木的古代气候和水文特点吧。

   总体来说,塔里木盆地的古代水文遗迹有四类:第一类是冰川遗迹,第二类是河流遗迹,第三类是洪水遗迹,第四类是湖泊遗迹,第五类是风蚀遗迹。

第一类,冰川遗迹

   冰川在表面上是平滑的,常年是冰雪覆盖的,但是它的底部形状是千差万别的,但是冰川又是可以随着地势高低移动的,这种移动是整体移动,因此冰川底部会携带大量的原来地貌的物质一起移动,最终把低洼地带填平,把高耸的部分削低,最后形成的冰川地貌是广阔的平坦地。这样形成的冰川地貌又因为冰川的大小,形状、消融特点最后形成不一样的地貌。这里又划分为冰盖形成的地貌和冰川形成的地貌。

  冰盖形成的地貌一般会把高山削平,使得原来的高山不再高,沟不再深,而且变得平缓。这种地貌出现在高山和盆地平坦地的交界地带。基本上围绕了塔里木盆地周边一圈,宽度在20公里到70公里之间。看起来是山区,但是和陡峭的山不相同,比较低矮,处于陡峭的山的内侧,面向塔里木盆地低处。例如和田南部的冰盖地貌如下图:塔里木冰盖地貌的总面积大约5万平方公里,天山南部占60%以上,叶尔羌河和和田河流域占大约30%,而昆仑山东部只有大约10%

   冰川地貌,如果一条冰川处在沟谷,由于沟谷中的冰川无法融化,所以沟谷中会形成一种独特的地形。冰川不断生长滑动,这种滑动只能沿着沟谷方向滑动,而冰川又不能折弯,所以许多沟谷的两侧被拉直,逐渐成为笔直的沟谷,这种笔直而且狭窄的沟谷常常会延长几百公里。有的沟谷最后成为马槽形状,马槽形状的沟谷多出现在天山地区,总面积大约3万多平方公里。而笔直沟谷多见于塔里木

盆地南部,昆仑山一带,往往出现在冰盖地貌的外沿高山一侧。如图:象一条长长的黄土色带子,这种黄色的带子在山区非常明显。这些沟谷目前依然是季节性河流的河床。昆仑山东侧的一条冰川沟谷长度660公里,中部一条500公里,西部一条460公里,喀喇昆仑山上和田西南一条长度440公里,叶尔羌河中段380公里等。总长度超过2400公里,宽度只有315公里,但是深度很大,落差常常在500米以上。这些冰川沟谷常常是现代河流的河床。

 

   而有另一种冰川地貌目前不是河流的河床,成为一种马槽型沟谷冰川地貌,这种马槽型地貌大多数出现在南天山地区,喀什以北。马槽型冰川地貌的面积大约3万平方公里,主要分布的天山,西部最多,中部和东部有少量,昆仑山上则很少见。马槽型冰川遗迹的低洼地带和突出地带都曾经被冰川覆盖和剥蚀,所以高差不大,槽很宽,在低洼地带的积水往往有排水出口,所以马槽并不是完整的,往往有洪水的冲刷豁口,同时还有大量洪水形成的流线状泥沙痕迹,喀什以北的马槽型冰川地貌大约2万多平方公里,表明这一带在古代是被很厚的冰川覆盖的,后来又多次消融形成了大洪水,如图:

 

   冰川遗迹地貌出现在塔里木盆地周围的山区,而塔里木盆地内部没有冰川遗迹。表明这里自古就是高温区。在盆地和周围山区的交汇地带有典型的洪水冲刷遗迹。

第二类,洪水遗迹

   洪水遗迹出现在盆地内部和周边的洪积扇上。洪水遗迹的特点有:洪水是从高向低处流淌,所以洪水遗迹多出现在有高差并且地势较高的地区,在塔里木盆地主要出现在昆仑山北麓和盆地西部,天山南麓也有洪积扇。而盆地东部基本没有。洪水有典型的泥沙沉积区域,有洪水结束后细小泥沙遗留的沉积线路。细小泥沙由于细腻致密,反光强烈,在真实照片中呈现白色。长久的细小泥沙中可能含有盐碱,所以白色比较明显,有金属色光泽,这些细小泥沙沉积带和冲刷带交替出现。洪水遗迹的方向非常清楚,基本上从山区指向塔里木内部的河流,指向塔里木河、和田河等。洪水遗迹又可以划分为洪积扇区域和漫流沉积区域。

   洪积扇区域的水流痕迹明显,从山区的沟壑出口向平缓地带扇形展开,或者小沟壑之间条形相间出现。这种地形多出现在昆仑山北麓,山地和绿洲之间,面积大约6.2万平方公里。而天山南麓的绿洲大多数在洪积扇区域,面积大约6.9万平方公里。昆仑山北麓的洪积扇目前绿洲很少,绿洲出现在洪积扇低处,这里一般都是地下水涌泉区域,说明虽然曾经这里洪水肆虐,但是目前已经比较干旱。而天山南麓的绿洲多处在洪积扇上,表明目前依然有较多的水资源从天山流下来。此外,罗布泊南面阿尔金山周围也有大面积的洪积扇,面积大约4.5万平方公里。这些洪积扇的存在表明塔里木盆地曾经并不缺水,而是有大量的水资源,而且这些水资源频繁地出现降雨,出现冰川融化形成洪水。而正是大量的洪水把大量的泥沙冲进了塔里木盆地中,才出现了塔里木内部平坦的地势。所以,塔里木盆地内部是一个巨大的沉积区,厚度可能很可观。也在盆地内部出现了许多洪水冲积地貌和遗迹。其中最明显得是高差大约100多米的沙垄。在和田河中段和卡什绿洲之间有一条长度为504公里的沙垄,呈现东南——西北走向,沙垄底部海拔大约1176米,沙垄顶部的海拔大约1250米,沙垄的宽度大约10——25公里。这条沙垄的东段落差大,超过120米,宽度大,接近40公里,说明这里曾经洪水很大。西部的沙垄落差小,宽度小,但是沙垄的西面是叶尔羌河,所以不能说明这里洪水小,只能说明洪水向西流入了叶尔羌河。可能是积水太多,这个沙垄的

 

 

以上是昆仑山北麓洪积扇

 

以上是天山南麓洪积扇,中段有明显的洪水冲出的缺口,缺口宽度20公里,沿着这个缺口,细腻沙土沉淀遗迹一直到达了塔里木河。此外这个沙垄的西段也有明显得冲破沙垄遗迹,出现宽度为60公里的夷平区域,夷平区域有一定落差的条带状冲刷遗迹相间出现。如图:

   此外在于田和民丰县之间的沙漠区也有明显的沙垄,沙垄低处是临时湖泊遗迹。沙垄低处和高处的落差大约50米。洪水有向东改道的遗迹。如图:

   沙垄的存在说明在古代某一个时刻,爆发了突然的大洪水,水量非常大,但是持续时间较短。通过于田县的克里雅河消失在茫茫大漠中,而克里雅河的下游有大片的洪水冲刷遗迹,面积大约2.5万平方公里,其特点是冲刷低洼河床遗迹和淤积沙垄遗迹并列出现,落差大约10米,方向面向罗布泊。但是这个遗迹最终消失在沙漠中,说明洪水完全渗透进了沙漠。

   

 

 

 

第三类河流遗迹

   除过洪水冲刷遗迹,塔里木沙漠还有较多的河流冲刷,水力侵蚀遗迹,而这些遗迹目前就在塔里木河沿岸。目前大多数是适合人类居住的绿洲,还有一些地方是盐碱地。盐碱地主要分布在天山南麓的绿洲交界地带和塔里木河边缘。总体来说没有侵蚀沟发育。河流遗迹具有明显的轭弯形河床遗迹,轭弯形是大多数河流的特点,主要是在地球自转偏向力作用下形成,常常是九曲十八弯的样子。塔里木河中游这种形状很多,如图

 

   河流冲刷地貌横贯天山南部,塔里木盆地北部,长度2100公里,宽度在30——80公里之间,总面积大约4.6万平方公里。昆仑山北麓的河流冲刷地貌断断续续,面积很小,冲刷不严重。和田河流域大约7200平方公里。其它河流冲刷总面积大约4000平方公里。塔里木盆地的河流冲刷总面积大约5.72万平方公里,占盆地总面积的11%。可见,自古以来塔里木盆地总体是缺水的。因此,塔里木盆地中湖泊遗迹很少,只有盆地东北部有古代湖泊遗迹,最大的湖泊遗迹是东部的罗布泊遗迹。

第四类,湖泊遗迹

   罗布泊遗迹从海拔790米到820米都是,落差只有30米,但是面积超过3.7万平方公里。主要的特点是具有广泛的细小泥沙沉积和盐碱沉积,还有星罗棋布的河流轭弯形河床遗迹,这些遗迹看不出明显的流向。当然,目前罗布泊地区的湖泊面积很小,塔里木河也流到了若羌以北终止,在这里有几个天然的海子,面积都不大,这里海拔809米。(以上数据都是在谷歌地球上实测得到)

第五类,风蚀遗迹

   主要表现为新月形沙丘,这种沙丘在塔里木盆地中部和东部非常多。宽度大约2——5公里,长度十几公里到几十公里不等。沙丘的存在说明塔里木盆地已经经受了长期的干旱。如图


 

   综上所述,塔里木盆地古代有超过5.7万平方公里(不包括目前的雪山)的冰川,有湖泊面积4万平方公里以上,还有大面积的洪水冲积扇和堆积沙垄,所以说古代的塔里木盆地的水量远远比今天的多,那么是什么原因让塔里木盆地逐渐变得干燥的呢?面对如此广袤、平坦、光热资源丰富的土地,我们能做些什么呢?



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