索尔顿湖(英文名称:Salton Sea),又名萨尔顿海,位于加利福尼亚州南端、圣地亚哥东北约128千米,是美国加利福尼亚州最大的湖泊。此外,该湖位于地平线以下69米的地方,处在圣安德里斯断层之上。湖长56公里、宽24公里、深15.5米,面积约为1360平方公里。
索尔顿湖所在的加利福尼亚州属温带气候。该湖卤水汁化学类型属于Na-Ca-氯化钾型即氯化钙型,卤水中平均锂浓度高达202mg/L,镁锂比仅0.54。在千百万年前的上新世时期,索尔顿湖地区还是一片咸水。几条纵横交织的断层带(其中一条是圣安德烈亚斯断层)发生牵扯和分离,形成了索尔顿低地;科罗拉多河从东边注入低地。科罗拉多河带来大量淤泥,最后形成了一片冲积平原。科罗拉多河有时通过冲积平原南方流入加利福尼亚湾,有时往北流入索尔顿低地。但是,由于蒸发速度远远大于进水速度,这一带整个地区都日益趋于干旱而成为一大片盆地。1905至1906年,科罗拉多河分洪道决口,河水涌入洼地便形成湖泊。2003年,美国联邦政府减少并控制了南加州用水配额的上限。这一举措使得索尔顿湖没有自然下渗的水流入,由此面临干涸的局面。
2023年12月,美国能源部资助的一项新研究发现,索尔顿湖拥有全球最大的锂矿,可开采的金属量高达1800万吨,价值超过5400亿美元,可支持超过3.75亿个电动汽车电池。
位置境域
索尔顿湖是加利福尼亚州最大的湖泊,位于加利福尼亚州南端,圣地亚哥东北约128千米的地方。西北方是科契拉山谷,南方是帝王谷。索尔顿湖长56公里、宽24公里、深15.5米,面积约为1360平方公里。
历史成因
在千百万年前的上新世时期,索尔顿湖地区还是一片咸水,它构成了加利福利亚湾的北端。几条纵横交织的断层带(其中一条是圣安德烈亚斯断层)发生牵扯和分离,形成了一座南北走向的裂谷,即索尔顿低地;科罗拉多河从东边注入低地。科罗拉多河带来大量淤泥,最后形成了一片冲积平原。冲积平原逐渐累积而横跨了加利福尼亚湾,于是,加利福尼亚湾的北墙最终消失而形成一大片湖泊。
科罗拉多河数千年来一直在改变河道,有时通过冲积平原南方流入加利福尼亚湾,有时往北流入索尔顿低地。索尔顿低地水位最高的时候比现今湖面高出13米。现在,索尔顿湖周围的岩石还可以看出它的前身卡维拉湖的水线。但是,由于蒸发速度远远大于进水速度,这一带整个地区都日益趋于干旱而成为一大片盆地。
1905至1906年,美国工程师开始将泛滥的科罗拉多河河水引入附近的农田,进行灌溉。工程开始1年半后,引水渠道溃决,河水流进了这个沙漠里的天然盆地,不久,大体形成了索尔顿湖的雏形。由于有灌溉水持续不断地注入,索尔顿湖终于变成一个永久湖泊。
2003年,美国联邦政府减少并控制了南加州用水配额的上限。这一举措使得索尔顿湖没有自然下渗的水流入,由此面临干涸的局面。
地理特征
气候
索尔顿湖所在的加利福尼亚州属温带气候,冬季多雨湿润,夏季干燥,阳光充足。
地质
索尔顿湖位于地平线以下69米的地方,处在圣安德里斯断层之上。索尔顿湖谷地是加利福尼亚海湾构造裂谷向北往陆地的延伸部分,该谷地为一活动构造,圣安德烈斯断层的某些分支由西北部伸入谷地。
水文
索尔顿湖面积约为1360平方公里。索尔顿湖卤水汁化学类型属于Na-Ca-氯化钾型即氯化钙型,卤水中平均锂浓度高达202mg/L,镁锂比仅0.54。索尔顿湖70%的湖水来自因皮里尔河谷径流的补给。
生物
北美洲的雪雁等候鸟每年都会来到位于索尔顿湖南岸的Sonny Bonc国家自然保护区寻求庇护。这个自然保护区建立于1930年,目的是为了将附近农田中的野鸭、大雁等候鸟吸引到这里来,为它们创造一个不受人打扰的栖息地。在索尔顿湖边,曾发现过400多种鸟类,这是美国最重要的一个候鸟栖息地。在隆冬,数以万计的雪雁、鸭、鹈鹕属、普通海鸥和其他物种在湖上和湖周围觅食。数百种其他物种全年都在那里筑巢,或在春季和秋季迁徙期间将其作为休息站。
人类活动
开发
旅游开发
上世纪60年代,空调的普及让索尔顿湖成了深受欢迎的旅游目的地,开发商视之为沙漠中的新绿洲,沿岸修建了鳞次栉比的宾馆、船坞和游艇俱乐部,吸引了许多社会名流前来度假,歌星法兰克·辛纳屈就曾多次携家眷光顾。
矿产资源
1961年至1962年冬,加利福尼亚州索尔顿湖附近勘探地热的钻井,在五千多英尺深处打到了富含重金属的高温浓卤水汁。随后,在1962年夏季试井的三个月里,沉积了大量井垢,经检查其中富含铜、银及其他金属。
在美国加利福尼亚州索尔顿湖东南的科学钻探中,钻遇高温(270~370℃)热卤。索尔顿湖地下卤水埋深1865~3170m,热储温度305±5℃,卤水化学类型属于Na-Ca-氯化钾型即氯化钙型,K+含量18900~22000mg/kg,Ca2+含量36100~42400mg/kg,Li+含量241~283mg/kg,高于一般地表盐湖卤水的,以“高钙”为其特征,镁/锂比值很低,为0.18左右;硫酸根和碳酸氢根很低,还富含重金属元素。索尔顿湖深部卤水汁的开采对象主要是地热、金属锌和硅,根据供卤量估算,索尔顿湖每年可回收锂6460~31580t。
2023年12月,美国能源部(DOE)资助的一项新研究发现,索尔顿湖拥有全球最大的锂矿,可开采的金属量高达1800万吨,价值超过5400亿美元,足以满足美国未来几十年对这种宝贵金属的需求,可支持超过3.75亿个电动汽车电池。
发电厂
为了开发和利用索尔顿湖的地热资源,人们在索尔顿湖南岸建造了发电厂。索尔顿湖地区共有10个利用地热能源的发电厂,它们发电时会向空气中释放出白色的水蒸气。这些发电厂从专门建造的水库水面以下900米的地方采集能源,每小时可以发电340兆瓦特,可同时向34万个家庭供电。大多数水库都是依靠索尔顿湖的水源建造起来的,但是,过度地用水,再加上科罗拉多河流向的改变、 索尔顿湖在未来15年中将下降6米,这将大大影响对地热资源的利用。
影响
由于自然蒸发量大及周边城市和农业大量用水等因素,索尔顿湖已经严重萎缩,生态环境恶化。大片干涸裸露的湖床成为沙尘暴的策源地,湖泊水量减少致使湖水盐度增加,鱼类大量死亡,散发出刺鼻的咸腥气味。
保护
美国国家审查小组分析了向索尔顿湖添加水作为长期恢复战略的策略。大多数提案都设想从南部125英里的墨西哥科尔特斯海取水,淡化海水,然后通过运河向北输送。这些计划要求在加利福尼亚湾沿岸建造巨大的海水淡化厂。但无法克服三个重大问题,首先,它们预计耗资数百亿美元,需要20多年才能完成。其次,它们可能对科尔特斯海造成恶劣的环境后果,将大量盐水倾倒到敏感和受保护的海洋生态系统中,并将原始海滩变成工业区。第三,墨西哥在偏远地区建造一座巨大的海水淡化厂,除了从建造和运营工厂中获得一些就业机会外,几乎不会从中受益。最终,该小组得出结论,将索尔顿湖扩大到原来的规模,不如控制其盐度更重要。该小组提出了四项建议,重点是在索尔顿湖建造一座海水淡化厂,以处理已经存在的水。这座工厂每天从索尔顿湖去除2亿加仑的高盐度水,每天生产1亿加仑的脱盐水,并将其送回索尔顿湖。在短时间内,这种交换将开始显著降低其总盐度。使用逆渗透的脱盐设备产生的盐水流约等于处理海水的一半体积。因此,该小组呼吁加利福尼亚州就一项自愿有偿转让计划进行谈判,该州将支付农民向索尔顿湖转移足够的水,以取代脱盐厂排出的盐水量。净效应将防止萨尔敦海面积变小,并加速盐度降低的过程。海水淡化厂将产生大量的盐,需要谨慎处理。小组建议将蒸发池中的盐水干燥,并将干燥的盐从蒸发池转移到垃圾填埋场或工业用途。最后,该小组呼吁加利福尼亚州加强对一项积极计划的支持,以稳定暴露的盆地地表。技术可以包括在操场上种植植被和犁成长行的犁沟,以减少风暴期间的灰尘移动。这项计划的估计总成本为630亿美元,而从科尔特斯港海脱盐和进口水的各种提议的总成本为950亿-1480亿美元。自2020年起,该州开展了试点项目,以减少草原上的扬尘,并取得了较好的早期成果。联邦政府2.5亿美元的承诺使这项工作能够更快地开展。
参考资料
美国加州索尔顿湖附近发生多次地震 引发外界关注.央视新闻.2024-12-28
加州大湖下地热盐水惊现全球最大锂矿,价值5400亿美元.百家号.2024-12-28
论文】世界盐湖卤水型锂矿特征、分布规律与成矿动力模型.微信公众号.2024-12-28
美国:加州“干涸”的索尔顿湖[组图].中国网.2024-12-28
加利福尼亚州(California).中华人民共和国驻洛杉矶总领事馆经济商务处.2024-12-28
全球锂铍铌钽矿产资源勘探开发新进展.河北省自然资源厅.2024-12-28
《大自然的财富》连载(六).微信公众号.2024-12-28
加州最大湖泊面临缺水困境 引发对生态环境担忧.大众网.2024-12-28
成也人为,败也人为 南加州萨尔顿海的困境|如何拯救生态系统?.网易.2024-12-28
加利福尼亚:打捞20世纪文明遗迹.青年参考.2024-12-28
美国加州最大湖泊索尔顿湖干涸,曾经1年吸引150万游客.南方+.2024-12-28