吳瑞 方磊
摘要:本文基于寧夏沿黃經(jīng)濟區(qū)綜合地質(zhì)調(diào)查-平羅站幅1:5萬綜合地質(zhì)調(diào)查項目,對銀川平原著名的西大灘進行了調(diào)查研究, 通過對前人資料的分析,區(qū)域地形、水系和湖泊濕地分析,包氣帶巖性調(diào)查研究,構(gòu)造分析等,對于西大灘的成因提出了自己的一些見解和認識,希望能對后來者的研究有所幫助。
關(guān)鍵詞:分布;成因
西大灘是寧夏有名的荒堿灘,其上分布著各類鹽漬土,是寧夏大面積連片的白僵土地區(qū)[1]。隨著人類社會的發(fā)展,對各種資源的需求增多,西大灘這種具備灌溉條件卻被閑置的大片綠洲平原區(qū)迫切需要開發(fā),但卻一直得不到有效的利用,至今這片土地還分布大量的白僵土。要想對其進行開發(fā)利用,就需對其成因進行分析研究,本文正是基于此展開的。
1、西大灘的分布
西大灘位于寧夏銀川平原北部,是銀川平原著名的不毛之地。根據(jù)1984年遙感影像圖,西大灘遙感影像呈明顯的灰白色,與周邊地物區(qū)別明顯,總體呈扇形,北起平羅火車站,南至沙湖東側(cè),南北長約23km,西到隆湖一站村,東至京藏高速,東西寬約11km,面積140.585km2(見圖1)。其地表覆蓋2-3m厚的粘性土,下部為粉細砂。其地表因常年鹽堿化,形成了一層白色的僵土,是很難治理的鹽漬化區(qū)。
2、西大灘的成因
2.1包氣帶結(jié)構(gòu)成因
基于寧夏沿黃經(jīng)濟區(qū)綜合地質(zhì)調(diào)查-平羅站幅1:5萬綜合地質(zhì)調(diào)查項目,在西大灘一帶進行了淺井勘探和雙環(huán)滲水試驗。結(jié)果表明西大灘包氣帶上部的粘性土層是西大灘形成關(guān)鍵:首先,西大灘的特殊的包氣帶結(jié)構(gòu),其上部為粘性土,厚度一般為2-3m,巖性主要為淺紅色粘土和灰色的粉質(zhì)粘土,分布連續(xù),下部為細砂,分選好,砂層干凈,原為含水層,水位下降后變?yōu)榘鼩鈳?。該區(qū)分布著一個地下水漏斗,致使包氣帶厚度變化大,最大可達20m。正是包氣帶上部的粘性土層厚度大,分布連續(xù),將下部的潛水與地表水分離開,形成兩個分離系統(tǒng),上部雨水和地表水無法入滲補給潛水,更重要的是該粘土層將潛水與地表隔離,無法通過毛細作用與地表連接,給地表植被和土壤提供水份,致使該區(qū)地表幾乎無植被。同時,地表的粘性土在長期的雨水蒸發(fā)過程中不斷堿化,形成白疆土。
2.2區(qū)域地形洪水成因
根據(jù)區(qū)域地形地貌的分析研究,推測西大灘在原應(yīng)為其西部賀蘭山區(qū)汝箕溝、大風(fēng)溝、小風(fēng)溝和大沙溝等8溝谷的天然蓄洪湖(見圖2)。這8條溝谷累計面積達1158.21km2,在暴雨季節(jié)(7-9月)極易產(chǎn)生大量洪水,1975年8月4日,大沙溝一次暴雨產(chǎn)生了2117萬方洪水[2],時至今日該區(qū)仍是銀川平原區(qū)洪水最嚴重的區(qū)域,區(qū)內(nèi)的星海湖和鎮(zhèn)溯湖就是這些溝谷的人工蓄洪水庫。
正是這8條溝谷的天然蓄洪湖期沉積了西大灘地表的粘性土層。后隨著西大灘蓄洪湖被沉積物淤滿后,這些溝谷的蓄水湖被迫向西大灘南北兩側(cè)移動,北部大沙溝在明水湖(星海湖)一帶蓄洪沉積,南部汝箕溝、大風(fēng)溝、小風(fēng)溝等在鎮(zhèn)溯湖和沙湖一帶蓄洪沉積,形成今天的湖泊分布格局。
2.3構(gòu)造成因
那么,為什么這8條溝谷在西大灘一帶形成一個巨大的天然蓄洪湖呢?
根據(jù)前人資料,在西大灘的西側(cè)分布著一條隱伏斷裂—西大灘隱伏斷裂(見圖2)。該斷層為正斷層,向東傾斜,西大灘一帶為上盤,為下降盤,累計下降2.8m,屬晚更新世末活動斷層[3]。正是該斷層在晚更新世末期造成了西大灘一帶地勢低洼(正斷層上盤下降),故地下水和洪水在該區(qū)滯留形成一個巨大的湖泊,這一隱伏斷裂的存在為西大灘原為一個湖泊提供了構(gòu)造方面的證據(jù)。
3、結(jié)束語
根據(jù)以上分析研究,西大灘成因主要有以下幾個方面。
(1)西大灘西部的西大灘隱伏斷裂造成了晚更新世末期該區(qū)地勢低洼,汝箕溝、大沙溝等8條溝谷的洪水與地下水在此匯集形成一個巨大的天然蓄洪湖。
(2)晚更新世到全新世早起,這個天然蓄洪湖沉積了2-3m厚的粘性土,成為今日西大灘地區(qū)地表巖性主要結(jié)構(gòu)。
(3)正是西大灘包氣帶上部的粘性土層,將下部的潛水與地表水分離開,形成兩個分離系統(tǒng),上部雨水和地表水無法入滲補給潛水,潛水無法通過毛細作用與地表連接,給地表植被和土壤提供水份,致使該區(qū)地表幾乎無植被,形成極難治理的鹽漬土—白僵土。
參考文獻:
[1] 李定洲,論地質(zhì)條件在西大灘白僵土形成過程中的作用及白僵地的開發(fā)利用,寧夏農(nóng)業(yè)科技,1986年第02期.
[2] 張華,汪文浩,寧夏賀蘭山東麓“060714”暴雨洪水分析,水資源與水工程學(xué)報,2007年4月.
[3] 雷啟云,柴熾章等,銀川盆地西大灘隱伏斷層晚第四紀活動特征,西北地震學(xué)報,2012年.
(作者單位:寧夏回族自治區(qū)水文環(huán)境地質(zhì)勘察院)