区域环境演化背景
黑河流域位于欧亚大陆腹地,受青藏高原影响,印度洋水汽北进受阻,远离海洋,太平洋水汽减弱,大西洋气流受天山和蒙古高原影响较小,因此该区降水稀少,是我国最严重的干旱区之一。黑河流域的地理位置、气候条件、地貌条件、第四纪以来的气候变化和水系变迁及盆地生态地质环境演化,决定了该区地下水形成与循环演化过程和特征。
(一)构造与地貌格局控制
黑河流域地质构造复杂,一系列NW和近EW向的中生代大断裂造成规模不等的南部和北部两列构造盆地。南部盆地紧邻祁连山,位于黑河流域的中游区,具有山前或山间断陷盆地的特征,在盆地南缘为大型冲断层组成的叠瓦式构造,这组压性断裂连同祁连山褶皱带一起形成阻水屏障,使山区大部分地段的地下水难以直接进入盆地;北部盆地属于边缘断陷盆地,其边缘为巨大的断裂。地质构造以及所形成的地貌形态,对地下水系统形成起着决定作用。
(二)全球变化下气候环境演变基础
全球变暖总体上引起地球表面蒸发量和蒸腾量增加,因而引起降水量增加。GCMs等气候模型模拟结果表明,当地球温度上升1.5~4.5℃时,全球平均降水量增加3%~15%,但是在时间与空间分布上是极不均匀的,一些地区的降水量增加,而另一些地区的降水量可能减少。在全球变化中,不同下垫面的地区具有不同的变化过程和响应特征。我国西北内陆黑河流域是全球变化中一个比较敏感的区域,冰芯、湖泊沉积、树木年轮、历史文献记录和地下水演化同位素信息以及现代气象记录等,都记载了西北干旱地区气候演变的历史过程。在西北内陆干旱区,一方面流域内自源头向尾闾,跨越了不同的气候带;另一方面内陆河流域具有鲜明的垂直景观结构特征,山区可以划分为高山冰雪冻土带、中山植被带和低山荒漠带,山前盆地则包括绿洲和荒漠。黑河流域是西北若干个内陆流域中一个比较典型的流域,在其流域尺度内的不同景观带,存在着不同气候变化过程。黑河和讨赖河是黑河流域的两条重要河流,也是该流域平原区地下水的主要补给来源和陆地水循环的重要链条,其水文特征如表3-1所示。在黑河干流流域上游区,从山口的海拔1700 m到冰川区的海拔4700~4800 m,相对高差3000 m左右,平均海拔为3600 m。在讨赖河流域上游区,从山麓海拔2000 m到河源区海拔5000 m左右,平均海拔约为3800 m。由于黑河流域水循环系统补给源区地处内陆高寒山区,冰川、积雪和冻土的发育对地表径流和平原区地下水形成与更新变化都具有重要影响,并且通过源区上述特殊的水文要素与气候密切相关联,以至黑河流域的地表径流和平原区地下水循环对区域气迟碰段候变化必然作出响应。
二、下游区生态与地质环境演变
下游区是黑河流域水循环和物质输运的排泄与堆积区,其生态、地质环境变化和流域水文与水循环状况密切相关。该区生态与地质环境演变是黑河流域水循环条件演化的直接结果。黑河流域下游的额济纳荒漠平原,系指阿拉善以北、阿尔泰山以南、巴丹吉林沙漠与走廊平原之间的荒漠平原,面积约3.0×104 km2,位于东经99°30′~102°00′,北纬40°20′~42°30′。额济纳盆地深居内陆腹地,为典型的大陆性气候,具有降水量小,蒸发强烈,温差大,风大沙多,日照时间长等特点。黑河干流是进入该区的唯一季节性河流,称弱水。
(一)生态与环境地质演变历史
在额济纳盆地,中生代以前是一片海洋,至中生代演变成陆地。该区白垩纪地层缺失,表明晚期经历了剥蚀过程。进入新生界,这里发生了幅度不大的沉降,沉积了上新统苦泉组,在盆地边缘有膏盐沉积,说明当时气候干热。进入第四纪,额济纳盆地再次发生幅度不大的下降,沦为湖盆,气候寒冷湿润,沉积了数百米的冰水相和湖相松散物质。至晚更新世末期,气候又趋干旱,湖泊退缩,河流显现,平原遭受剥蚀,沙漠开始诞生。至全新世,气候再度干旱,平原遭受风沙侵蚀出现沙漠化,巴丹吉林沙漠扩大。在早全新世出现增温多雨过程。中全新世出现大暖期,湖泊水面一度为西北最大的湖泊。晚全新世,气候旱化过程明显,湖泊水域急剧萎缩,旱区植被增多,但是据史料记载湖泊面积仍然保持数百平方公里。有人类历史以来,人类对居延海地区环境的影响日趋强烈。据史记《匈奴传》记载,早在汉武帝时,在对匈奴的战争中占据了河西走廊,设置了河西四郡,居延地区归属张掖郡。公元前104年(太初元年),正式设置居延县,并派路博德驻守,他一面在居延城及额济纳河沿岸修筑工事以抵御匈奴,一面在居延海附近开渠屯田。从出土的文物和现今的城墙、井、渠等遗迹,反映出当时开发的盛况大约延续了两个世纪之久。汉代以后,该地区军事重要性减弱,经济活动远不如汉代那样活跃,直至9世纪古居延地区才再度繁荣。历史资料表明,在9~14世纪,这里是少数民族西夏的重要居住地,在三角洲上部的黑城一带,西夏曾建威福军。西夏及元代的开发曾沿用了汉代垦区,但范围已偏于三角洲的中上部,远未达到汉代垦区的范围。14世纪中叶(1359~1372年),黑城在元末明初战争中毁灭,居民内迁,垦区开始废弃。之后,古居延三角洲地区的生态环境开始明显的退化,使黑城及周围大片土地沦为荒漠。
(二)近50年生态地质环境变化
近50年以来,由于山区来水量减少和上游用水量增加,特别是20世纪50年代末大兴水利建设,截断了讨赖河进入额济纳地区的径流,致使面积达253 km2的西居延海于1961年全部干涸,24.5 km2的东居延海也变成了间歇性湖泊,进入90年代则完全干枯(张惠昌,1994),风沙进一步侵袭,使生态环境更趋恶化。由于河水流入量的减少,依赖河水渗漏为主要补给来源的地下水亦呈减少趋势,并由此引发了一系列生态环境地质问题,例如地下水水位下降、土地旱化、盐渍化、沙漠化及植被退化等。
1.区域地下水水位下降
根据调查和动态监测资料分析,多年来区内地下水水位呈现程度不同的下降过程,特别是在中游南部盆地洪积扇群带,地下水水位下降幅度为0.2~0.9 m,东部民乐山前降幅较大,张掖盆地西部、酒泉盆地南部山前降幅较小。在中游区细土平原带,地下水水位呈基本稳定趋势。额济纳盆地的地下水水位呈缓慢下降过程,降幅为0.03~0.15 m,该盆地的南部降幅大,北部降幅小。通过对00927部队完成的1979~1980年1∶20万区域水文地质普查报告中45个水文点实地调查表明,至1988年仅8年左右时间,除部分人工灌溉耕地和草场外,地下水水位普遍下降了0.3~1.5m,平均下降0.75m(图3-1),沿河约有800余眼水井干涸,约占全区总井数的20%。
2.土地盐渍化
区域性地下水水位下降,使沼泽退变为盐碱地,在湖盆洼地表现尤为明显。在这些地段,由于径流不畅,地下水水位埋藏浅,地下水矿化度较高(一般大于3 g/L),在强烈的蒸发浓缩作用下,致使地表聚集大量盐分,形成盐碱地、盐壳乃至结晶盐。盐渍土在中、下游平原皆有分布,主要分布在地下水水位埋深小于3 m地带。自中游区到下游区,盐渍化程度及分布范围逐步扩大。中游区盐渍化土壤主要分布于张掖碱滩、临泽小屯、高台黑泉-盐池、肃南明花区北部和酒泉北部等地带。下游区的盐渍土分布于金塔北部、额济纳盆地的古日乃和
区域环境演化背景
三、地质环境演变 (一)含水层系统形成 地下水的演化主要是气候变化和构造运动的结果。黑河流域的构造运动自中生代以来进入一个统一的、以强烈差异性断块运动为主的发展时期,其造成的地形差异影响着自然和水文地质环境的变化,在地下水演化中起着重要的作用,奠定了现代地下水系统的基本格局。第四纪以来,经历了末次冰期...
区域构造环境演化
我国东南沿海中生代活动大陆边缘的大规模酸性—中酸性火山作用发生于太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲阶段末期,属于由挤压向张裂过渡的构造环境(王德滋等,2002)。赣杭构造带火山作用受制于这一地质构造背景。赣杭构造火山岩铀成矿带的主干断裂为赣杭断裂带,它是由形成于晋宁期的江山-绍兴深断裂发展形成的,...
区域气候与水文环境演化
西北区域气候演变是黑河流域总水资源变化、地下水循环演化的驱动力之一。本节通过对考古、树木年轮、历史文献和古水文与古地理等前人不同类型的资料分析,了解万年、数千年来黑河流域的气候、水文和水循环条件变化,揭示黑河流域地下水形成和循环演化历史过程,进而奠定研究现代水循环变化、识别与剥离人类活动对地下水循环影...
海岸带地貌环境及其演化前言
海岸带,这个与全球气候变化、海平面波动和陆架环境演变息息相关的地理区域,对人类生活和环境变迁起着至关重要的作用。约3万年前,地球正处于冰川消融期,海平面升高,引发了东中国海的献县海侵事件,那时的海岸线已延伸至河北省献县地区。北京西南50多千米的周口店山顶洞人,曾沿着海岸线捕鱼采贝,如褐...
区域构造演化简史
区域构造演化历史的研究是一项综合性很强的课题。本节在研究沉积相序变化、海盆补偿状况的消长,结合世界海平面的地史变迁,分析本区地壳运动状态的变化。根据地层接触关系,结合岩浆活动、构造变形历史,划分构造阶段,探索本区构造环境的演化历程。本区的构造发展历史可分为四个阶段:①晋宁期地块对接带时期...
海岸带地貌环境及其演化内容简介
海岸带,作为地球表面的关键区域,其地貌环境与全球气候变化、海平面升降、陆架生态系统变化以及人类生存繁衍等多重因素紧密相连。约3万年前,气候温暖的复苏使得冰川消融,海平面逐渐上升,这一时期发生了著名的献县海侵事件,当时的海岸线已扩展至河北省献县地区。夏东兴教授,以其40余年的专注和不懈探索,...
区域构造演化及控制特征
因此,秦岭中生代早中期陆内造山构造正是这一区域地球动力学与地质构造背景下的多因素控制的曲折综合反映。(4)秦岭在晚白垩世(K2)突出地发生沿现今北部边界的向秦岭之下的巨大陆内俯冲作用,所以总体构成秦岭造山带处于南北受扬子和华北板块相向挤压收缩运动,而且自身上部岩石圈和地壳呈现急剧抬升并向外...
东北地区大地构造背景
第三阶段(晚白垩世—古近纪):该阶段太平洋板块由东向西俯冲,整个东部形成伸展环境。在伸展背景下盆地形成演化经历了脆性变形阶段的断陷期和塑性变形阶段的坳陷期。地壳深部热活动频繁,由脆性变形阶段局部热上涌过渡为塑性变形阶段软流圈的明显上隆。第四阶段(新近纪—第四纪):主要受太平洋板块由东...
区域地质演化史
震旦纪时期,塔里木北缘除局部地区处于沉积环境外,大部分地区处于隆起、剥蚀构造环境,而天山与阿尔泰地区则处于沉积变质环境。在古生代,准噶尔大洋壳的形成、扩张以及大陆块的俯冲等构造运动制约了新疆北部大陆地壳的演化与发展。由唐巴勒蛇绿岩套浅色辉长岩榍石及长石的Pb-Pb等时线以及辉长岩的Sm-Nd等时线...
区域地质演化
早寒武世,三清山地区为半障壁性质的潮下浅水海盆,属缺氧环境,形成了富含钒、铀、硫、磷等元素的黑色页岩,底部夹石煤层。早寒武世晚期—晚寒武世,海侵范围扩大,沉积了约数百米厚的浅海相碳酸盐岩和钙泥质沉积物,并发生了生物大爆发,三叶虫、腕足类生物大量出现。奥陶纪早中期,海洋水体比较稳定,有利于...
可罚佳倍:[答案] 你问的这个问题太宏观了.我只能这样跟你说,演变过程分析一般从大气圈、水圈、岩石圈、生物圈这四大圈层入手,能做这样细致入微分析的一般是在高校和科研院所,诸如中科院、南京大学这样的单位.非专业人士,是完成不了这样分析的;如果...
鸠江区13766506577: 扎龙地区形成内地湿地的自然条件是什么? - ?
可罚佳倍:[答案] 扎龙湿地位于黑龙江省西部,为乌裕尔河下游尾闾湖形成的苇草湖沼.作者通过野外调查、表土样品粒度对比和遥感影像分析,探讨了湿地形成演化的地质环境背景,分析了扎龙湿地与嫩江、沙地的成因联系.研究认为齐齐哈尔-大庆沙地由北西走向的...
鸠江区13766506577: 简述一下西北地区地理环境的演化过程 - ?
可罚佳倍: 我国西北地区深居内陆,并有山岭阻隔,海洋水汽难以进入,年平均降水量由东部的400毫米左右往西减少到200、50毫米以下.长期的干旱,使这里形成的独特的自然景观. 草原沙漠成为这里的主要自然景观,耐旱的动植物多,人烟稀少,牧业是主导农业,有少量的灌溉农业.城乡带、点状分布.
鸠江区13766506577: 求油气藏成形的地质条件,最好是陕北的,谢谢,学习用. - ?
可罚佳倍: 你这个题目有点大,只能概要回答.油气藏形成一般主要包括生、储、盖、运、储五大条件.首先说一下区域背景. 陕北斜坡是鄂尔多斯盆地的一部分.鄂尔多斯盆地是指河套盆地以南、渭河地堑以北、银川地堑以东、晋两挠褶带以西的广大地...
鸠江区13766506577: 自然地理的统一演变自然地理环境具有统一的演化过程的原因 - ?
可罚佳倍:[答案] 因为自然地理环境各个要素的发展演化是统一的,一个要素的演化伴随着其他要素的演化.每个地理要素的演化,都是自然 地理环境演化的一方面
鸠江区13766506577: 青藏高原地理环境统一的演化过程,急呀 - ?
可罚佳倍: 亚欧板块和印度洋板块相互挤压碰撞使青藏地区不断向上隆起抬升,青藏地区成为全球海拔最高的世界屋脊,海拔高导致形成高原高寒气候.
鸠江区13766506577: 简述西北地区地理环境统一的演化过程 - ?
可罚佳倍: 西北地区地理环境特点 1.西北地区大体位于大兴安岭以西,昆仑山一阿尔金山、祁连山以北.包括内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区和甘肃省西北部. 2.西北地区年降水量从东部的400毫米左右,往西减少到200毫米,甚至50...
鸠江区13766506577: 西北地区地理环境其统一的演化过程?
可罚佳倍:其中涉及到气候、水文、土壤、植被等自然因素的统一发展过程(相互影响和制约)
鸠江区13766506577: 区域之间有哪些差异,他们又是如何演变的? - ?
可罚佳倍: 区域和区域差异就是指区域间在统一划分标准的时之间的不同.在地理上主要指地貌、气候、植被、土壤、水系、工业、农业等的差别 演变是根据自然和人文两类 自然有地质活动地壳运动 内力外力作用等等 人文包括 人类对自然环境的征服和改造利用 两者相互作用促使自然环境的演变 希望满意 求采纳