盐渍土的形成：关于新疆特殊地区公路的重要发现

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：而人类的活动也能造成土的盐渍化，形成次生盐渍土。地貌对干旱气候条件下盐渍土的形成有着深刻的影响。新疆地区盐渍土的分布特征是与新疆区域大地构造格局密切相关的。

近代观点认为，盐渍土的盐来源于三个方面：岩石中的盐类的溶解，工矿业废水的注入和海水的渗入。而盐的迁移和在土中的重新分布，则靠水流和风力来进行，因此，盐渍土的形成及其分布，均由其当地的地理、地形、气候以及工程地质和水文地质条件等自然因素决定。而人类的活动也能造成土的盐渍化，形成次生盐渍土。归纳起来，盐渍土的形成，主要由于以下几个原因：由含盐的地表水蒸发形成，由含盐的地下水通过毛细作用上升到地表蒸发形成，由含盐的海水蒸发及由盐湖、沼泽退化而成等原因形成。

1.西北盐渍土的形成条件

盐渍土的生成、发展与演变，是所在地区自然条件（地形、地质、水文、土质、气候等）综合作用的产物。人类的活动也有着较大的影响。其中气候条件是引起土质盐渍化的主要外在因素，内在因素则是易溶盐的存在，并通过地形、土质、水文、水文地质等条件发生迁移和积聚。

西北地区属于荒漠生态环境，由于缺乏降水的淋溶作用，土中积累的易溶盐较其他区域多；加上强烈的蒸发，不仅地表水蒸发浓缩，同时矿化的地下水借助毛细作用上升到地表，所以盐渍化就成为西北地区普遍而突出的特点。西北地区绝大多数的内陆河，河流所携带的盐分均汇聚于下游低洼处，成为盐沼或盐湖。地下径流在盆地低洼处接近地表，导致水分持续大量蒸发，因此，各个盆地斜坡的中部或中下部都是盐渍土的分布地带，是水热不平衡造成盐水不平衡的结果。

西北深居内陆腹地，四周又有高山阻挡，来自海洋的潮湿气流不能到达，故具有强烈的大陆性气候特点，降水稀少，蒸发量大，气温变化剧烈，成为我国最干旱的地区。其主要气候特点为：

（1）降水稀少，蒸发量大：本地区除北疆和高大山地之外，年降水量均在200 mm以下，局部地区如河西走廊西部地区不足30 mm，但蒸发量极大，竟达3 000 mm以上，干燥度也高达80左右，相对湿度只有40%～90% 左右。极端干旱的气候条件有利于盐分在土层中积聚。

（2）气温变幅大：本地区夏季酷热，冬季严寒，年较差、日较差都很大。如据气象资料统计，年均气温4.3 °C，极端高温35 °C，以察尔汗、格尔木为热中心；极端最低温－33.6 °C，以格尔木为冷中心，最冷月（1月）平均气温－22.3 °C，最热月（7月）平均气温24.9 °C。剧烈的气温变化，不仅加速盐类的运移，同时改变着盐类的熔点和冰点，影响土的工程性质。如硫酸盐渍土，随着温度变化而发生相态的转变破坏着土的结构。

（3）风大、风多：由于西北地区有很大的风，所以使得地表蒸发和植物蒸腾作用加剧，盐渍化临界深度加深，地下水矿化度间接增大。

地貌对干旱气候条件下盐渍土的形成有着深刻的影响。从大的地貌类型看，我国西北盐渍土大部分在群山环抱的内陆盆地中。这些盆地多为封闭、半封闭型，而且绝大多数河流为内陆河流，与地下水一起溶解周围山区的易溶盐分，并携带至盆地低洼处积聚沉积下来。从次一级地貌单元看，盐渍土只发育在河流三角洲、河漫滩、低级阶地、滨湖平原及山前洪积、冲积平原上。其中尤以盐湖周围积盐过程最强烈，滨湖盐壳分布广泛。如察尔汗盐湖南岸有宽达数十千米的超氯盐渍土，地下水埋藏很浅，矿化度高达 300 g/L，并且具有良好毛细水作用的细粒土层，如黏砂土、粉细砂等，气候极端干旱，地表积盐严重。

由于不同地貌单元直接影响到地下水的埋藏深度、矿化度以及矿化类型，因此地形对盐分有重新分配的作用。

2.新疆盐渍土的形成过程

新疆四周高山环绕，形成“三山夹两盆”封闭式的内陆盆地。新疆远离海洋，受海洋气流的影响很小，大陆性气候强，平原地区降水量少，日照强烈，蒸发旺盛，气候干燥。北疆属于温带干旱、半荒漠、荒漠气候，南疆属于暖温带极端干旱荒漠气候，全疆气温年差很大。夏季北疆一般在40～45 °C之间，南疆在30～35 °C之间。北疆平原区各地年降水量多在150～200 mm之间，南疆平原区大都不足100 mm，东南部大多在50 mm以下。蒸发量：北疆各地多在1 600～2 000 mm之间；南疆一般为2 000～3 000 mm。

新疆境内除额尔齐斯河外，都是内陆河，径流不出境外，盐分也只能在盆地内部重新分配。由山区含盐地层分化的成土母质，通过水流把盐分带到盆地，使地面水与地下水的矿物质逐渐增高，成为盆地与低洼土壤盐分的主要来源。新疆强烈蒸发的气候条件和地下水矿化度较高的水文地质条件是新疆土壤积盐严重的主要因素。另外，大量盐生植物和人类频繁破坏活动也加剧了土的盐渍化。

新疆地区盐渍土的分布特征是与新疆区域大地构造格局密切相关的。塔里木古地台和准噶尔地台区形成的封闭半封闭内陆海盆或湖盆，由于山地不断抬升和气候在冰后期逐渐转暖和干燥，冰川融溶，洪水将山地的大量碎屑物质带入湖盆。在大气降水和冰雪融水由山区向盆地中心方向流动的过程中，作为溶液在岩石裂隙和松散岩孔隙中获得盐分补给，特别是在流经第三系含盐地层的过程，水溶液的浓度增加得更快。水所携带的物质在重力分导作用下，较细颗粒的物质能够推移较远；较粗颗粒碎屑则在山前，由近而远形成由粗而细的堆积。

在山前一定距离范围内，堆积以粗、巨碎屑物质为主的砾质倾斜平原带，具有大孔隙的特点，成为山前地下水的形成区和地下径流畅通区。地下潜水因水源充沛、更替快捷而处于较低的矿化程度，且因埋深较大，而环境气温变化的影响甚微，因而水中盐分不能析出。

在山前砾质带前缘，由单一的粗、巨粒碎屑堆积，渐变为粗、细粒碎屑交互堆积，随着距山地距离的增大，形成多层的粉粒、黏粒物质交错堆积，由于沉积碎屑粒度与孔隙大小的迅速改变，地下水的运移受阻，水位埋深也很快变浅，甚至在粗、细粒碎屑交替带前沿溢出成泉，形成冲积扇前缘潜水溢出带。地下水的溢出，在干旱环境条件下，由于蒸发作用强烈，使浅表层地下水的盐分浓缩，矿化程度加剧，形成浅层咸水，并在土壤表层形成盐分残留积聚，而形成含盐量较高的盐渍土。

因此，新疆盐渍土集中分布于山前冲积、洪积扇缘的地下水溢出带，地下水溢出带上侧是绿洲集中分布区，这里也是土壤次生盐渍化比较严重的地带；在冲洪积扇的顶部和上部则很少见到有盐渍土分布，扇缘地下水溢出带以下，随着地下水埋深的增加，土壤荒漠化越来越明显，盐渍土零星分布或分布有较大面积的残余盐土（图2.4）。

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图2.4　盐渍土随冲洪积扇地貌部位的分布规律

大部分道路在山前倾斜砾质平原穿引延伸，因而有部分道路避免不了在多个冲积扇的结合部——扇间低地细土带通过，而扇间低地是以黏性土为主的较为软弱的地基，地下水径流滞缓、埋深小，受气温影响剧烈，蒸发强烈，因而为盐渍化较重地段，而这类地段的类型多以硫酸盐为主，硫酸盐在水分适宜条件下，随环境温度的变化，极易形成结晶盐发生盐胀，造成了公路路面路基变形破坏，直接影响交通运营质量，因而成为交通公路建设一大病障。另外，人类垦荒和无节制的滥灌制度，使水位沉降带的水位升高，产生次生盐渍化，也加剧了盐渍化的范围和程度。

盐渍土的形成：关于新疆特殊地区公路的重要发现

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