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新疆特殊地区公路:盐渍土地理分布

【摘要】:盐渍土在我国主要集中在西北干旱区,在华北和东部沿海地区也有分布。沿海盐渍土多数是由于海水的浸渍和海岸的退移而形成的。这类盐渍土的特点主要是平行于海岸大致呈带状分布,并且以氯盐渍土居多。内陆盐渍土的盐分以氯盐、亚氯盐、亚硫酸盐为主。为了避免盐渍土对公路、铁路建筑的危害,开展对盐渍土的研究是十分重要的。

1.盐渍土的分布概况

盐渍土在世界各地均有分布。在欧洲的法国、西班牙、意大利、匈牙利、罗马尼亚均有盐渍土存在;在美洲的加拿大、墨西哥、阿根廷、智利和秘鲁的某些地区,也有盐渍土。美国的盐渍土主要集中在加利福尼亚等西部地区。非洲的盐渍土主要分布在南非、东非和北非,特别是尼罗河三角洲一带,面积相当广阔。盐渍土在亚洲,特别是中东地区分布也很广泛,主要分布在蒙古、印度、巴基斯坦、土耳其、伊朗、伊拉克、叙利亚、科威特、沙特阿拉伯等国。盐渍土在苏联的分布面积约为75万km2之多,主要分布在中亚地区、后高加索、乌拉尔地区、第聂伯地区、黑海地区和东、西西伯利亚地区。

我国盐渍土分布十分广泛,北自辽东半岛,南至海南及南海诸群岛的滨海地带,以及大致沿淮河—颍河—秦岭—西倾山—积石山—巴颜喀拉山—唐古拉山—喜马拉雅山一线以北广袤的半干旱、干旱地区及荒漠地带,几乎地势相对低平而地面和地下径流汇集、河流滞缓的地区,都分布有各种类型的盐渍土。

盐渍土在我国主要集中在西北干旱区,在华北和东部沿海地区也有分布。从地理分布区域看可分为沿海盐渍土区和内陆盐渍土区两大类。内陆盐渍土又可以分为半湿润、半干旱盐渍土区和干旱、过干旱盐渍土区两个亚区。半湿润、半干旱盐渍土亚区,主要分布在松辽平原以西的东北西部、内蒙古东部和黄河以北的黄土高原地区靠近河道平原的低洼以及灌区附近。干旱、过干旱盐渍土亚区,较广泛地分布在我国西部新疆、青海、宁夏、甘肃北部和内蒙古中西部、西藏北部的山前洪积扇、冲积扇、扇缘绿洲、灌区附近和湖盆洼地等。由于气候干旱,蒸发强烈,地形封闭,有利于盐分的积聚,这一亚区面积最大,盐渍化类型多种多样,盐渍化程度差异悬殊,是防治公路盐渍化危害的重点区域。

由于各地自然条件的差异性,使盐分在积聚程度和组成上有较大差异。

滨海盐渍土,表层含盐量一般在 1%~4%,但华南一带因有淋溶作用强烈,含盐量较低,很少超过0.2%,而且盐分以氯盐、亚硫酸盐为主;华北、东北一带淋溶作用相对较弱,土层盐分淋失较少,所以含盐量较高,可达 3% 以上,盐分以氯盐为主。沿海盐渍土多数是由于海水的浸渍和海岸的退移而形成的。这类盐渍土的特点主要是平行于海岸大致呈带状分布,并且以氯盐渍土居多。

内陆盐渍土分布面积广,含盐量高,类型繁多,成分复杂。其含盐量一般高达10%~20%,甚至超过50%,尤其青海省柴达木盆地、新疆塔里木盆地的盐渍土为最高,而且地表常结成几厘米至几十厘米厚度不等的盐壳。内陆盐渍土的盐分以氯盐、亚氯盐、亚硫酸盐为主。

盐渍土在青海、新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等西北省区的分布较广,约占盐渍土分布地区面积的60%。另外陕西、辽宁、吉林、黑龙江、河北、河南、山东、江苏等省份也有零星分布,在甘肃、宁夏、青海和新疆内陆盆地还分布有面积大小不同的干涸盐湖。依据《中国1∶100万土地资源图》中土地资源数据集,中国盐渍土面积为3 630.53×104 hm2,占全国可利用土地4.88%,西部六省区(陕、甘、宁、青、蒙、新)共有盐渍土2506.33×104hm2(如表2.1所示),占六省区可利用土地面积9.4%,占全国盐渍土面积69.03%。其中新疆盐渍土面积最大,占可利用土地面积19.75%,占全国盐渍土总面积36.8%。其次是内蒙古、青海、甘肃和宁夏,如图2.2所示。

中国盐渍土分布虽广,但大部分集中在西北内陆盆地中,不仅危害着当地的农业生产,同时给公路、铁路建设常带来一系列困难。为了避免盐渍土对公路、铁路建筑的危害,开展对盐渍土的研究是十分重要的。

表2.1 中国西部六省区盐渍土地面积及占农林牧土地面积的比例(104 hm2

图2.2 西北六省盐渍土分布

2.盐渍土的分布规律

盐渍土的类型、含盐成分等均较复杂,它与盐渍土的成因有很大关系。但由于各种盐类的溶解度的不同在盐溶液蒸发时,也会因不同的地理、地貌、工程水文地质条件,而在宏观上(横向和纵向上)呈现一定的规律性。

盐渍土在横向上的规律性主要由地形地貌决定,以青海省为例,从昆仑山向柴达木盆地中心,按地貌单元分为:山前区、山前冲、洪积倾斜平原区,冲、洪积平原区,湖积平原区和察尔汗盐湖区。地形由陡变缓,土粒粒径逐步由粗变细,地下水位埋深由深变浅。由于碳酸盐的溶解度小,所以在山前洪、冲积倾斜平原区,形成以碳酸盐为主的盐渍土带。而在冲、洪积平原区,则成为过渡带,从含少量的碳酸盐,过渡到以含硫酸盐为主的盐渍土和氯盐渍土。在毗邻察尔汗盐湖的湖积平原区,地下水位较浅,土中含的主要是易溶的氯盐。

盐渍土在纵向上的规律性则是由于含盐的地下水或毛细水的迁移和受蒸发的过程中,因溶解度的不同先后以不同的次序达到饱和并析出呈现一定的规律性。如碳酸钙因其溶解度小最先析出,故埋藏较深,其次是硫酸钙;而硫酸钠只有在冬天温度较低时结晶析出,呈现季节性;硫酸镁和氯化钠的溶解度大,所以只有在特别干旱时,在强烈的地表蒸发下,浅层土中才有盐结晶析出。同样易溶的氯化钠氯化镁,因其具有很强的吸湿性,所以只有在炽热的酷暑中,空气特别干燥时,才能从饱和的盐溶液中析出,但当空气的湿度增高时,就很快转变为溶液。总之,盐渍土在纵向上的规律是氯盐在地面附近的浅层处,其下是硫酸盐,碳酸盐在较深的土中。当然,实际上并没有明显的界限。

3.新疆盐渍土的总体分布

新疆属于内陆盐渍土区,地层和土壤富含盐分,且含盐种类、性质及盐渍化程度在各地差异很大。盐类以硫酸盐和氯盐为主,集中分布在南北疆两大盆地的平原地区。在地势低平地区分布有盐碱荒漠土和结皮盐土;沿天山南北两侧冲积扇边缘的泉水带分布的是盐化草甸土、盐化和沼泽荒漠土;天山以南盆地的洼地和塔里木河两岸分布的是盐化草甸土。在上述盐土分布区内也有碱土分布。盐土盐分较为复杂,以硫酸盐和氯化物为主。天山以北伊犁盆地的盐土以氯化物、硫酸盐为主;天山以南和东部地区的盐土分别以硫酸盐和氯化物为主;各盆地洪积扇边缘的盐土以硫酸盐为主;南疆的盐土还含有碳酸盐。

新疆盐渍土的总体分布规律为:南疆盐渍土面积明显多于北疆,而且,盐渍土分布明显地和天山、昆仑山、阿尔泰山相联系,集中分布于沙漠边缘,紧邻现代绿洲和古老绿洲或分布于绿洲内部,在北疆集中分布于准噶尔盆地南缘的天山北部和准噶尔盆地北缘的阿尔泰山南麓;在南疆则集中分布于塔里木盆地北缘的天山南麓和塔里木盆地南缘的昆仑山北麓;吐鲁番、哈密、罗布泊也有成片分布。从分布的地貌类型看,盐渍土最集中分布于山前洪积、冲积扇,其次是大河三角洲。前者盐渍土面积约占其荒地土壤面积的55%,后者约占其土地类型的50%。不同地貌部位土壤积盐情况如表2.2和图2.3所示。

表2.2 不同地貌部位土壤积盐情况

图2.3 不同地貌部位土壤积盐情况

内陆盆地盐渍土一般具有明显的水平分带性,自山前砾石荒漠带,依次为以硫酸盐为主的松胀盐土带、以氯盐为主的结壳盐土带。从地表现象直观地看,依山的远近具有这种平面分带性,一般硫酸盐渍土带地表往往有白色粉末状盐霜,0.5 m左右土体松胀,人走陷脚,车行困难,生长有芦苇、红柳等植物;氯盐渍土带地表常有 10~20 cm厚呈波浪状的盐壳。含盐量高,植被稀疏,低洼处的盐壳下为淤泥,形成盐沼。