索爾頓湖(英文名稱:Salton Sea),又名薩爾頓海,位于加利福尼亞州南端、圣地亞哥東北約128千米,是美國加利福尼亞州最大的湖泊。此外,該湖位于地平線以下69米的地方,處在圣安德里斯斷層之上。湖長56公里、寬24公里、深15.5米,面積約為1360平方公里。
索爾頓湖所在的加利福尼亞州屬溫帶氣候。該湖鹵水汁化學類型屬于Na-Ca-氯化鉀型即氯化鈣型,鹵水中平均鋰濃度高達202mg/L,鎂鋰比僅0.54。在千百萬年前的上新世時期,索爾頓湖地區還是一片咸水。幾條縱橫交織的斷層帶(其中一條是圣安德烈亞斯斷層)發生牽扯和分離,形成了索爾頓低地;科羅拉多河從東邊注入低地。科羅拉多河帶來大量淤泥,最后形成了一片沖積平原。科羅拉多河有時通過沖積平原南方流入加利福尼亞灣,有時往北流入索爾頓低地。但是,由于蒸發速度遠遠大于進水速度,這一帶整個地區都日益趨于干旱而成為一大片盆地。1905至1906年,科羅拉多河分洪道決口,河水涌入洼地便形成湖泊。2003年,美國聯邦政府減少并控制了南加州用水配額的上限。這一舉措使得索爾頓湖沒有自然下滲的水流入,由此面臨干涸的局面。
2023年12月,美國能源部資助的一項新研究發現,索爾頓湖擁有全球最大的鋰礦,可開采的金屬量高達1800萬噸,價值超過5400億美元,可支持超過3.75億個電動汽車電池。
位置境域
索爾頓湖是加利福尼亞州最大的湖泊,位于加利福尼亞州南端,圣地亞哥東北約128千米的地方。西北方是科契拉山谷,南方是帝王谷。索爾頓湖長56公里、寬24公里、深15.5米,面積約為1360平方公里。
歷史成因
在千百萬年前的上新世時期,索爾頓湖地區還是一片咸水,它構成了加利福利亞灣的北端。幾條縱橫交織的斷層帶(其中一條是圣安德烈亞斯斷層)發生牽扯和分離,形成了一座南北走向的裂谷,即索爾頓低地;科羅拉多河從東邊注入低地。科羅拉多河帶來大量淤泥,最后形成了一片沖積平原。沖積平原逐漸累積而橫跨了加利福尼亞灣,于是,加利福尼亞灣的北墻最終消失而形成一大片湖泊。
科羅拉多河數千年來一直在改變河道,有時通過沖積平原南方流入加利福尼亞灣,有時往北流入索爾頓低地。索爾頓低地水位最高的時候比現今湖面高出13米。現在,索爾頓湖周圍的巖石還可以看出它的前身卡維拉湖的水線。但是,由于蒸發速度遠遠大于進水速度,這一帶整個地區都日益趨于干旱而成為一大片盆地。
1905至1906年,美國工程師開始將泛濫的科羅拉多河河水引入附近的農田,進行灌溉。工程開始1年半后,引水渠道潰決,河水流進了這個沙漠里的天然盆地,不久,大體形成了索爾頓湖的雛形。由于有灌溉水持續不斷地注入,索爾頓湖終于變成一個永久湖泊。
2003年,美國聯邦政府減少并控制了南加州用水配額的上限。這一舉措使得索爾頓湖沒有自然下滲的水流入,由此面臨干涸的局面。
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地理特征
氣候
索爾頓湖所在的加利福尼亞州屬溫帶氣候,冬季多雨濕潤,夏季干燥,陽光充足。
地質
索爾頓湖位于地平線以下69米的地方,處在圣安德里斯斷層之上。索爾頓湖谷地是加利福尼亞海灣構造裂谷向北往陸地的延伸部分,該谷地為一活動構造,圣安德烈斯斷層的某些分支由西北部伸入谷地。
水文
索爾頓湖面積約為1360平方公里。索爾頓湖鹵水汁化學類型屬于Na-Ca-氯化鉀型即氯化鈣型,鹵水中平均鋰濃度高達202mg/L,鎂鋰比僅0.54。索爾頓湖70%的湖水來自因皮里爾河谷徑流的補給。
生物
北美洲的雪雁等候鳥每年都會來到位于索爾頓湖南岸的Sonny Bonc國家自然保護區尋求庇護。這個自然保護區建立于1930年,目的是為了將附近農田中的野鴨、大雁等候鳥吸引到這里來,為它們創造一個不受人打擾的棲息地。在索爾頓湖邊,曾發現過400多種鳥類,這是美國最重要的一個候鳥棲息地。在隆冬,數以萬計的雪雁、鴨、鵜鶘屬、普通海鷗和其他物種在湖上和湖周圍覓食。數百種其他物種全年都在那里筑巢,或在春季和秋季遷徙期間將其作為休息站。
人類活動
開發
旅游開發
上世紀60年代,空調的普及讓索爾頓湖成了深受歡迎的旅游目的地,開發商視之為沙漠中的新綠洲,沿岸修建了鱗次櫛比的賓館、船塢和游艇俱樂部,吸引了許多社會名流前來度假,歌星法蘭克·辛納屈就曾多次攜家眷光顧。
礦產資源
1961年至1962年冬,加利福尼亞州索爾頓湖附近勘探地熱的鉆井,在五千多英尺深處打到了富含重金屬的高溫濃鹵水汁。隨后,在1962年夏季試井的三個月里,沉積了大量井垢,經檢查其中富含銅、銀及其他金屬。
在美國加利福尼亞州索爾頓湖東南的科學鉆探中,鉆遇高溫(270~370℃)熱鹵。索爾頓湖地下鹵水埋深1865~3170m,熱儲溫度305±5℃,鹵水化學類型屬于Na-Ca-氯化鉀型即氯化鈣型,K+含量18900~22000mg/kg,Ca2+含量36100~42400mg/kg,Li+含量241~283mg/kg,高于一般地表鹽湖鹵水的,以“高鈣”為其特征,鎂/鋰比值很低,為0.18左右;硫酸根和碳酸氫根很低,還富含重金屬元素。索爾頓湖深部鹵水汁的開采對象主要是地熱、金屬鋅和硅,根據供鹵量估算,索爾頓湖每年可回收鋰6460~31580t。
2023年12月,美國能源部(DOE)資助的一項新研究發現,索爾頓湖擁有全球最大的鋰礦,可開采的金屬量高達1800萬噸,價值超過5400億美元,足以滿足美國未來幾十年對這種寶貴金屬的需求,可支持超過3.75億個電動汽車電池。
發電廠
為了開發和利用索爾頓湖的地熱資源,人們在索爾頓湖南岸建造了發電廠。索爾頓湖地區共有10個利用地熱能源的發電廠,它們發電時會向空氣中釋放出白色的水蒸氣。這些發電廠從專門建造的水庫水面以下900米的地方采集能源,每小時可以發電340兆瓦特,可同時向34萬個家庭供電。大多數水庫都是依靠索爾頓湖的水源建造起來的,但是,過度地用水,再加上科羅拉多河流向的改變、 索爾頓湖在未來15年中將下降6米,這將大大影響對地熱資源的利用。
影響
由于自然蒸發量大及周邊城市和農業大量用水等因素,索爾頓湖已經嚴重萎縮,生態環境惡化。大片干涸裸露的湖床成為沙塵暴的策源地,湖泊水量減少致使湖水鹽度增加,魚類大量死亡,散發出刺鼻的咸腥氣味。
保護
美國國家審查小組分析了向索爾頓湖添加水作為長期恢復戰略的策略。大多數提案都設想從南部125英里的墨西哥科爾特斯海取水,淡化海水,然后通過運河向北輸送。這些計劃要求在加利福尼亞灣沿岸建造巨大的海水淡化廠。但無法克服三個重大問題,首先,它們預計耗資數百億美元,需要20多年才能完成。其次,它們可能對科爾特斯海造成惡劣的環境后果,將大量鹽水傾倒到敏感和受保護的海洋生態系統中,并將原始海灘變成工業區。第三,墨西哥在偏遠地區建造一座巨大的海水淡化廠,除了從建造和運營工廠中獲得一些就業機會外,幾乎不會從中受益。最終,該小組得出結論,將索爾頓湖擴大到原來的規模,不如控制其鹽度更重要。該小組提出了四項建議,重點是在索爾頓湖建造一座海水淡化廠,以處理已經存在的水。這座工廠每天從索爾頓湖去除2億加侖的高鹽度水,每天生產1億加侖的脫鹽水,并將其送回索爾頓湖。在短時間內,這種交換將開始顯著降低其總鹽度。使用逆滲透的脫鹽設備產生的鹽水流約等于處理海水的一半體積。因此,該小組呼吁加利福尼亞州就一項自愿有償轉讓計劃進行談判,該州將支付農民向索爾頓湖轉移足夠的水,以取代脫鹽廠排出的鹽水量。凈效應將防止薩爾敦海面積變小,并加速鹽度降低的過程。海水淡化廠將產生大量的鹽,需要謹慎處理。小組建議將蒸發池中的鹽水干燥,并將干燥的鹽從蒸發池轉移到垃圾填埋場或工業用途。最后,該小組呼吁加利福尼亞州加強對一項積極計劃的支持,以穩定暴露的盆地地表。技術可以包括在操場上種植植被和犁成長行的犁溝,以減少風暴期間的灰塵移動。這項計劃的估計總成本為630億美元,而從科爾特斯港海脫鹽和進口水的各種提議的總成本為950億-1480億美元。自2020年起,該州開展了試點項目,以減少草原上的揚塵,并取得了較好的早期成果。聯邦政府2.5億美元的承諾使這項工作能夠更快地開展。
參考資料 >
美國加州索爾頓湖附近發生多次地震 引發外界關注.央視新聞.2024-12-28
加州大湖下地熱鹽水驚現全球最大鋰礦,價值5400億美元.百家號.2024-12-28
論文】世界鹽湖鹵水型鋰礦特征、分布規律與成礦動力模型.微信公眾號.2024-12-28
美國:加州“干涸”的索爾頓湖[組圖].中國網.2024-12-28
加利福尼亞州(California).中華人民共和國駐洛杉磯總領事館經濟商務處.2024-12-28
全球鋰鈹鈮鉭礦產資源勘探開發新進展.河北省自然資源廳.2024-12-28
《大自然的財富》連載(六).微信公眾號.2024-12-28
加州最大湖泊面臨缺水困境 引發對生態環境擔憂.大眾網.2024-12-28
成也人為,敗也人為 南加州薩爾頓海的困境|如何拯救生態系統?.網易.2024-12-28
加利福尼亞:打撈20世紀文明遺跡.青年參考.2024-12-28
美國加州最大湖泊索爾頓湖干涸,曾經1年吸引150萬游客.南方+.2024-12-28