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盐湖（salt lake，saline lake[1]）是干旱地区含盐度很高（以含氯化钠为主）的一种咸水湖，含盐量超过24.7%的湖泊，[3]矿化度大于35克/升。[2]其水体由卤水组成，离子含量常是饱和或过饱和的。[4]
盐湖形成的内因是地球的内外力作用造成湖盆，周围水系携带大量盐类聚集在湖盆中；外因是气候长期干燥，湖水蒸发、浓缩，盐类沉积。[4]盐湖是重要的无机盐资源，[5]其卤水是一个极为复杂的含有锂（Li），钠离子（Na+），钾离子（K+），钙离子（Ca2+），镁离子（Mg2+），氢离子/氯离子（H+/Cl-）等的水盐多组分体系。[6]卤水的密度通常比淡水大1.2到1.3倍，浮力很大，以致能让人体浮在湖面。[4]高盐度的湖水中由于能大量繁殖不同颜色的盐藻，使得湖水呈现红、黄等不同颜色。[7]盐湖一般按卤水赋存状态（卤水湖、干盐湖、下沙湖）、盐类沉积矿物（石盐湖、芒硝湖和天然碱湖等）、化学成分（氯化物、硫酸盐、碳酸盐等类型）等进行分类。[2][8]全球盐湖分布，大致分为两个盐湖带和一个盐湖区，即北半球盐湖带、南半球盐湖带以及赤道盐湖区。[2]
盐湖矿产资源被广泛开发利用，人类主要提取盐湖资源中的石盐、锂、钾、硼、镁等用于军工、化工、医疗、新能源等行业。[9]盐湖中的嗜盐藻、盐卤虫等特异生物资源也为人类获取蛋白质、天然食用色素、发展“盐湖农业” 等提供了良好的条件；盐湖卤水的储热特点已开始用于“太阳能盐水池”发电；此外，盐湖旅游资源也已经开发利用。[9]
世界上许多盐湖正在以惊人的速度萎缩，主要是由于人类用水的增加；[10]人为阻隔河湖连通、开采卤水、建设人工盐田、排放老卤等盐湖开发行为，对盐湖的空间格局、功能、面积产生了较大影响。[11]这不仅减少了水鸟的栖息地和经济效益，同时也威胁着人类的健康。[10]世界上主要盐湖有美国大盐湖、[12]玻利维亚乌尤尼盐湖、[2]中国的察尔汗盐湖[2]和运城盐湖等。[13]
成因
形成过程
盐湖的形成一般需要满足以下三个条件：
构造
盐湖的形成要有一个封闭或半封闭的汇水湖盆地。[2]其中成盐盆地多数为地台上的拗陷、山间盆地及褶皱山脉的山前拗陷带，且规模较大；河谷浸蚀洼地、丘陵间的低地、河床淤塞洼地、 沙垄间的低地及风蚀洼地等类型较少，且规模也较小。 一般成盐盆地都是非泄流封闭或半封闭的，成为水、盐的归宿地。大型的盐湖盆地及其封闭条件，主要是构造运动造成的。 一个大的成盐盆地，在成盐过程中，往往因新构造运动产生的局部隆起和拗陷，或大量碎屑沉积物等而造成分隔，形成许多小的盐湖盆地。[14]
物源
在这个汇水湖盆中要有丰富的盐类物质来源。[2]盐类物质主要来源于风化结晶岩（包括岩浆岩和变质岩）、海相沉积岩和囚盐，以及火山喷出物、温泉等。岩石在机械力、化学力的作用下产生破坏，破坏产物中所含成盐元素，以物理化学方式迁移。物理化学迁移决定于元素同其它元素构成化合物和形成不同价电子的能力，以及被胶体吸着的能力。此外，天然水的酸度、碱度和温度等，也对成盐元素的迁移有影响。岩石中化学元素的迁移，是以离子的活动性进行的。活动性强的元素，首先被带入成盐盆地，并在那里集聚。[14]
水分
水作为成盐元素的搬运介质，是内陆盐湖形成的必要条件之一。地表水（长年和季节性河流）、地下水及泉水，在盐湖形成的年代里，为盐湖搬运了大量成盐元素对盐湖的发展仍起着重要的作用。[14]
盐湖形成的气候条件是在有丰富盐分来源的湖泊地区有持续干旱总趋势下的波动气候。[2]气候在很多情况下决定着盐湖的形成和演化特征。在干旱气候下，降水量小、气温高、蒸发量大、湖水蒸发浓缩、水相对地为一系列盐分所饱和，致使盐晶体析出。[14]
综上，盐湖形成主要受控于“构造—物源—气候”三者的耦合。构造因素是盐湖形成中最重要的因素，其不仅控制着盆地的形成和发展，为盐沉积提供存储空间的同时，也直接影响着盆内的物源和气候；丰富的物源是形成大型盐湖所需的必要条件；干旱的气候对于盐湖的形成有着重要的促进作用。[2]
主要成分
盐湖是重要的无机盐资源，[5]其卤水是一个极为复杂的含有锂（Li），钠离子（Na+），钾离子（K+），钙离子（Ca2+），镁离子（Mg2+），氢离子/氯离子（H+/Cl-），硫酸根离子（SO42-），四硼酸根离子（B4O72-），氢氧根离子（OH-），碳酸氢根离子（HCO3-），碳酸根离子（CO32-），水（H2O）的水盐多组分体系。在大自然里，这些组成中，不是同时含量均等，有时某些离子为主要成分，其他组分可以忽略，这样就可能在不同组成、气候和地理条件下形成各种类型盐湖，沉积出含钠、钾、钙、镁的氯化物、硫酸盐和硼酸盐及复盐等。[6]
物理特征
水的密度越高，浮力就越大。溶解在盐湖中的各种盐类矿物质增加了水的密度。[15]盐湖卤水的密度通常比淡水大1.2到1.3倍，浮力很大，以致能让人体浮在湖面。[4]其中死海是世界上最深的盐湖，也是世界上盐分居第三位的水体，含盐量超过300g/L，[7]所以其具有很大浮力，人可仰卧其上而不下沉。[16]
颜色
盐湖由于盐分中离子和结晶等对光线的折射、反射和吸收造成了五彩缤纷的湖水盐，而高盐度的湖水中由于大量繁殖不同颜色的盐藻，使得湖水呈现红、黄等不同颜色。[7]
按浓度分类
由于湖水的浓度不同，盐湖有淡水湖、半咸水湖和咸水湖之分：[17]
淡水湖：溶解物质的总含量小于或等于0.1%（重量）。[17]半咸水湖：溶解物质的总含量从0.1到3.5%。[17]咸水湖：溶解物质的总含量高于3.5%。[17]
按卤水赋存状态分类
按盐湖卤水赋存状态，盐湖可分为卤水湖、干盐湖和沙下湖。[18]
卤水湖
卤水湖的特征是一年四季湖盆中都有表面卤水存在，而盐类沉积仅见于岸边或湖底某些部位；湖水在一年四季中有涨有落，但湖中总有自由表面卤水。[18]
干盐湖
干盐湖的主要特征是在一年内绝大部分时间是干枯的，只有在潮湿季节才有暂时性的表面卤水。裸露地表的干盐滩由于日晒和强烈蒸发，地下卤水析盐膨胀造成地表龟裂，更由于常年风吹、 雨淋、日晒蒸发，形成了巨大的盐壳。察尔汗就是一个巨大的干盐湖。[18]
沙下湖
沙下湖是以全年内均无表面卤水为特征的一类盐湖。晶间卤水的水位远比干盐湖的埋藏深度高，并且因卤水很少跟外界交换，水位较为平稳，只有降水下渗或盐类自析才稍稍引起水位的微小波动。沙下湖另一个直观的特点是在其盐类沉积的顶部往往有或厚或薄的浮土和流沙覆盖，全年均无地表径流的补给。[18]
按盐类沉积矿物分类
按盐类沉积物（矿床）种类划分，盐湖可分为最为常见的石盐湖、芒硝湖和天然碱湖，也有石膏湖、钾镁盐湖、硼湖、锂湖，以及世界罕见的硝酸（钾）盐湖。[2]
按化学成分分类
氯化物类型
卤水中主要含有各种阳离子的氯化物，如Na+、K+、Mg²+/Cl-—H₂O体系。中国青海查尔汗盐湖属于此类型，湖区盐类沉积有氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）、光卤石（KCl·MgCl₂·6H₂O）、一水氯化镁（MgCl₂·H₂O）等。[8]
硫酸盐类型
硫酸盐类型盐湖卤水中，一般含有钠、钾、镁的氯化物和硫酸盐。属于Na+、K+、Mg²+/C1-、SO2-—H₂O体系。硫酸盐类型又可以分成以下两个亚型。[8]
硫酸钠亚型
中国青海大、小柴旦盐湖属于此类型，湖区盐湖沉积有钙芒硝、芒硝和氯化钾盐等。[8]
硫酸镁亚型
中国山西运城盐湖和青海茶卡盐湖属此类型，湖区盐类沉积有氯化钠、芒硝、白钠镁矾和七水硫酸镁钾盐等。[8]
碳酸盐类型
碳酸盐类型盐湖属于Na+、K+/Cl-/CO23-/SO42-—H2O体系。中国内蒙古、山西运城属碳酸盐和硫酸盐类型。盐湖沉积中已找到以下盐类：十水碳酸钠（Na2CO3·10H2O）、碳酸氢钠（NaHCO3）、一水碳酸钠（Na2CO3·H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）和氯化钠（NaCl）等。[8]
硝酸盐类型
该种类型是中国新疆独有的，含Na+、K+ 、Mg2+/Cl-、NO3、SO42-—H₂O体系的盐湖。如罗布泊地区、乌尊布克湖区已找到沉积型硝酸盐矿物：钠硝石（NaNO3）、钾硝石（KNO3）、钠硝矾 [(NaNO3)(Na2SO4)·H2O]、钾硝矾[K3NO3(SO4) ·H2O] 、水硝碱镁石[Na2KMg2(SO4)2(NO3)3·6H2O]。[8]
硼酸盐类型
硼酸盐类型盐湖可分为碳酸盐硼酸盐盐湖和硫酸盐硼酸盐盐湖。由于这些盐湖区都沉积有大量硼砂，又可称之为硼砂湖。卤水属Na+、K+/Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、B4O72-—H2O体系。[8]
按盆地成因分类
按盆地成因可将盐湖划分为海成盐湖（即海湖）、陆成盐湖（即大陆湖）、混合型盐湖（即大陆-海湖）。[17]
海湖
海湖按其盆地成因可以分为以下亚类：[17]
河口湖：当海岸发生上升运动时，由于河流和坳沟的下游区域被海水、河水或混合水所淹没，结果形成溺谷和浅湖。这些湖盆地由于受到大陆流水的冲刷而形成。[17]泻湖：在低海岸被淹没的地区，以后大海湾被隔离成泻湖、溺谷及浅湖。[17]沙嘴湖：在向海突出的沙嘴上由连续的沙洲形成。[17]
陆湖
大陆盆地中的盐湖，称为大陆盐湖，大陆盐湖可能位于离海很远的地方，也可能在离海很近的地方。大陆矿化湖的盆地大多是由使蚀、风触、沉陷、塌陷等作用造成的洼地。按盆地成因大陆盐湖可以分成以下基本类型：[17]
侵蚀盆地型盐湖，如刻赤半岛的“盐滩”“湿盐碟形地” “干盐碟状地”等等。[17]风触盆地型盐湖，是在干燥气候和风力吹蚀条件下形成的盆地。[17]河口湖，是被淹没的河口（中亚细亚的金吉斯-库里湖等）。[17]河床湖，为老河床或河床的湖状扩张。[17]潜触湖，与土壤形成作用和岩石淋滤作用有关（草原碟形地等）。[17]构造湖，是构造盆地（例如印迭尔湖）。[17]小火山湖，在原来的小火山处或在活动的漏斗状小泥火山处形成。[17]
大陆-海湖
大陆-海湖（混合型盐湖）很少见到。克里木的浅湖可以作为这类盐湖的例子。[17]
其他
按底部盐类沉积的分类。湖中的盐类沉积按其形成的条件和地点可以分成三类：新沉积盐、老沉积盐、根盐。根据湖中存在上列某一种盐沉积，分出以下各种湖：淤泥湖、自析湖、根湖。[17]
全球盐湖分布
全球盐湖分布，大致分为两个盐湖带和一个盐湖区，即北半球盐湖带、南半球盐湖带以及赤道盐湖区。[2]
北半球盐湖带
北半球盐湖带分布于北纬30°—40°之间，包括北美、北非、亚洲干旱地区，如北非的吉利特盐湖、中国的察尔汗盐湖和美国的大盐湖。[2]
南半球盐湖带
南半球盐湖带分布于南纬20°—30°之间，包括南非、大洋洲和南美部分地区。南非境内只有一些小的碳酸盐型盐湖。大洋洲盐湖分布较多，主要的盐湖有澳大利亚穆克里奥托盐湖、卡蒂坦达—艾尔湖等。南美洲盐湖位于南美西部的安第斯高原上，如智利阿塔卡玛盐湖、玻利维亚乌尤尼盐湖和秘鲁萨林那斯盐湖等。[2]
赤道盐湖
赤道盐湖区是由于大陆裂谷的特殊环境而造成的赤道附近唯一的盐湖集中分布区，主要分布于东非裂谷带的埃塞俄比亚、乌干达、肯尼亚和坦桑尼亚境内，代表性的盐湖有乌干达卡特威盐湖、坦桑尼亚纳特龙湖和肯尼亚马加迪湖等。[2]
中国盐湖分布
至21世纪初，中国已发现的盐湖达1800多个，是世界上盐湖最多的国家之一，中国盐湖的分布几乎全部集中在广大的内陆区域。就地理位置而言，中国的盐湖大致处于北纬30°—50°之间，属于北半球盐湖带，大致包括青海、西藏、新疆、内蒙古地区，这4省区盐湖面积近40000平方千米，占中国盐湖总面积的93%，另有少量盐湖分布在中国东北三省和山西省。[2]
开发利用
盐湖矿产资源具有裸露地表便于开采、加工工艺较为简单、消耗能源较低、利于环境保护等开发优势，因此被广泛开发利用。[9]盐湖里不但有钠元素和氯元素，还有钾、锂、镁、硼、溴、铷等多种珍贵或稀有的元素。这些元素，每一种都有不可替代的重要作用。[19]
人类主要提取盐湖资源中的石盐、锂、钾、硼、镁等用于军工、化工、医疗、新能源等行业。[9]如钾肥可以使庄稼生长得更粗壮、更高产；锂产品广泛用于锂电池、玻璃、陶瓷、核工业、锂润滑脂、药物和聚合物、钢铁工业塑造熔剂、原铝及铝锂合金、光学材料和功能材料等生产领域。正是有了锂，电池的蓄电量和耐用性才有了革命性的提升，使得用电池替代燃油让汽车飞驰成为现实。锂电池作为一种新能源，已被高度重视。相关研究已经查明，世界上的锂资源大部分藏于盐湖里，而中国的盐湖锂资源在世界上有一定的优势。硼产品主要用于轻工纺织和日用化工、玻璃搪瓷陶瓷工业、冶金工业、机电工业、电子工业、核工业等领域。镁在盐湖中数量巨大，它可以用来生产氯氧化镁水泥，用于建筑，制备金属镁，制造轻合金材料。镁砂可大量用于钢铁冶炼。氢氧化镁既可以作为化工材料和中间体，也是一种绿色环保的阻燃剂和添加剂。[19]
盐湖中还发育大量具有重要经济价值与科学意义的嗜盐藻、盐卤虫等特异生物资源，为人类获取蛋白质、天然食用色素、能源，净化环境，变盐湖为“良田”，发展“盐湖农业” 提供了良好的条件；盐湖卤水的储热特点已开始用于“太阳能盐水池”发电；此外，盐湖旅游资源也已经开发利用。[9]
盐湖减少的原因
盐湖减少主要是因为人类活动和气候因素。[20][21]
人为因素
人类用水的增加；[10]人为阻隔河湖连通、开采卤水、建设人工盐田、排放老卤等盐湖开发行为，对盐湖的空间格局、功能、面积产生了较大影响。[11]
人类用水增加，特别是农业灌溉大大减少了湖泊面积。[10]
阻隔河湖连通：有些盐湖区域，为便于开采地下卤水，企业修建了阻水坝，阻断河水进入，使盐湖逐渐向干盐湖转化。[11]开采卤水与建设人工盐田压缩了天然盐湖的空间。[11]人类活动如工业和城市生活污水、灌溉用水的排入，含有氮、有机磷等营养物质，使湖水性质发生变化，引起富营养化过程，加速了湖泊的消亡。[20]
气候因素
随着气候变得越来越热和干燥，盐湖的补给水量减少，蒸发加强，水中含盐量不断浓缩，矿化度增加，最终演变为干盐湖。[20][21]
盐湖减少的危害
世界上许多盐湖正在以惊人的速度萎缩，这不仅减少了水鸟的栖息地和经济效益，同时也威胁着人类的健康。[10]
减少了水鸟的栖息地
盐湖水分过量蒸发后，其盐度超过了鱼虾等无脊椎动物的耐受性，从而使其大量减少，以鱼虾类为食得水鸟类物种也随之减少。[10]
对人类健康的危害
湖床的快速干涸暴露出可能危害人类健康的有害灰尘。末端湖泊，如大盐湖，是水可以流入但不能流出盆地的湖泊。当强风吹过干燥的湖床时，它们会扬起可吸入的微小颗粒，损害肺部并加剧其他呼吸道疾病。[21]
对经济的影响
由于盐湖的主要经济效益是矿物开采，其面积减少也会造成严重的经济损失。此外，也影响人们各种娱乐活动（盐湖与淡水系统类似，也有游泳、划船等娱乐活动）。[10]
大盐湖
大盐湖是北美洲最大的内陆盐湖，西半球最大的咸水湖。位于美国犹他州西北部，东面是落基山支脉沃萨奇岭，西面是大盐湖沙漠。[12]为史前时代本内维尔湖的残迹。[22]冰期后，气候变干，蒸发加强，邦纳维尔湖水位降低，与斯内克河、哥伦比亚河等外流河隔绝，形成内陆湖。因降水量、蒸发量和入湖河流流量的变动，[23]湖泊面积在6200-2460平方公里之间频繁变动。70年代初为4000平方公里，一般水深4.5米，最深达10米。湖水盐度151-288%，为海水的4-8倍。[22]
乌尤尼盐沼
乌尤尼盐沼位于玻利维亚西南的阿尔蒂普拉诺高原上，是世界上海拔（3656米[24]）最高的盐湖之一。其沼蕴含着丰富的锂储量，有仙人掌、火烈鸟等独特景观。乌尤尼盐沼呈月牙形状，其长150千米，宽130千米，面积约10582平方千米，比中国的茶卡盐湖大了近100倍。乌尤尼盐沼是冰河时代的产物，是地球上最空旷平整的土地。因为面积巨大且极其平整，非常有利于地质测量，航天专家常利用它来测试和校准卫星上的高度表，“天空之镜”因此而得名。[2]
察尔汗盐湖
察尔汗盐湖位于中青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市察尔汗镇，[2]是中国最大的盐湖，号称盐湖之王。其东西长168千米，南北宽20~40千米，有10个现代盐湖分布，总面积5856平方千米。[25]由于气候干燥炎热，日照时间长，由多条河流注入而形成的察尔汗盐湖水分蒸发量远远高于降水量，经过数年的风吹日晒，湖内便形成了高浓度的卤水，卤水又结晶而成盐。察尔汗盐湖的各类盐矿物储量高达600亿吨，其中固体氯化钾储量占中国总储量的97%。同时，盐湖中蕴含500亿吨以上的氯化钠，占整个盐湖成分的五分之一，可供全世界人们食用1000年。[2]
运城盐湖
参考资料 26
- 盐湖 — 术语在线
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 盐湖资源化学 — 中国大百科全书
- 参考 6
- 盐湖 — 中国大百科全书
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- Great Salt Lake — site.utah.gov
- 死海 — 中国大百科全书
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- Decline of the world’s saline lakes — CNN
- 参考 22
- 大盐湖 — 中国大百科全书
- 乌尤尼盐沼 — 中国大百科全书
- 察尔汗盐湖 — 中国大百科全书
- 参考 26