《盐湖研究》2024年第1期目次

《盐湖研究》2024年第1期

封面文章

1973—2017年西藏盐湖湖面动态变迁及对气候波动的响应

闫立娟1*，焦叶红2

（1. 中国地质科学院，北京 100037；2. 山东省煤田地质局第三勘探队，山东 泰安 271000）

摘 要：西藏是我国主要盐湖成盐区之一，蕴藏着丰富的矿产资源。应用遥感和地理信息系统技术，从 5个时间段的Landsat 遥感影像中提取了西藏面积大于 20 km2的 93 个盐湖（不包括干盐湖），影像成像时间分别为 1973—1977 年、1990年前后、2000年前后、2010年前后和2017年，建立了西藏盐湖空间数据库，并分析了其1973—2017年的变化趋势。结论为：（1）总体上盐湖总面积呈增加趋势，且2000年之后，盐湖扩张趋势加剧，至2017年，被研究盐湖总面积已增至1990年前后的1.68倍。（2）从20世纪70年代至90年代，西藏中北部盐湖呈萎缩趋势，其余地区扩张。（3）盐湖湖面变迁与气候波动密切相关，1971—1990年气温和降雨量波动不大，引起西藏中北部盐湖萎缩的主要原因为冰川和冰雪融水补给的减少；1991—2017年气温升高降雨量增加、蒸发量减少，导致西藏盐湖呈现全面扩张的趋势。（4）扎布耶盐湖湖面动态变迁遥感解译结果与扎布耶长期观测站水位观测数据基本一致。1973—2009年其水位整体上呈波动式上升的趋势，而从2009年开始有所下降。landsat8从2013年开始免费提供多时相的遥感影像，可做西藏盐湖动态变迁的持续观测。盐湖水深和成分应作为以后重点解决的问题。

关键词：西藏；盐湖；遥感；动态变迁；扎布耶盐湖；水深

基础研究

格尔木河上游水成沉积物元素时空变化、流域风化及其驱动机制

程夏丽1，2，安福元1，2，3*，李善禄4，司 璐1，2，徐一帆1，2，张清纯1，2，柴璐琦1，2

（1.青海师范大学，青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室，青海 西宁 810008；2.青海师范大学地理科学学院，青海省自然地理与环境过程重点实验室，青海 西宁 810008；3.青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院，青海 西宁 810008；4.中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队，青海岩土工程勘察院有限公司，青海 西宁 810008）

摘 要：格尔木河流域上游山区沉积物元素的风化迁移规律对察尔汗盐湖中盐类资源的补给具有重要意义。文章结合已有的光释光（OSL）年代学数据，对该流域的上游纳赤台（NCT）和中游小干沟（XGG）剖面进行了主要常微量元素变化规律研究，并对流域内上下游不同类型沉积物的元素特征进行对比分析，得出如下结论：1. 末次间冰期以来，格尔木河中游河谷沉积物中主要元素含量较上游西大滩、昆仑河小流域次级盆地中高，表现出较为明显的富集状态。2. 流域上游湿冷山前地带河谷沉积物的风化程度明显高于中游干热河谷，表明上游冰川融水和较充沛的降水条件导致充分的水岩反应过程是主导流域风化的主要因素，且物质在流域各个次级盆地间物质输送具有跳跃性、传递性和继承性。3. 流域内的风化过程与晚更新世以来的冰期-间冰期气候旋回和季风-西风相互转换密切相关，即暖湿阶段主要受季风控制，以化学风化为主；干冷阶段受西风控制，以物理风化为主。综上，格尔木河流域上游山前地带元素的风化迁移和中游河谷沉积物对元素的继承转移是流域内物质流动的主要形式。

关键词：格尔木河流域；元素迁移；化学风化；季风西风转换

青藏高原东北部更尕海7—9月水-气界面CH4、N2O交换通量变化及其影响因素

刘铖霖1，2，金彦香1，2，3*，金 鑫1，2，3，林嘉欣1，2，李 渊4

（1. 青海师范大学，青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室，青海 西宁 810018；2. 青海师范大学地理科学学院，青海省自然地理与环境过程重点实验室，青海 西宁 810018；3.高原科学与可持续发展研究院，青海 西宁 810018；4.中国科学院西北生态环境资源研究院，甘肃 兰州 730000）

摘 要：为了解青藏高原浅水草型湖泊水-气界面CH4与N2O通量的交换机制，以青藏高原东北部的更尕海为例，分别在2021年7月、8月、9月采用漂浮静态箱-气相色谱仪法对其水-气界面CH4、N2O交换通量进行连续、定点观测，并结合流域气象、湖泊水环境探讨其影响因素。结果表明：（1）更尕海水-气界面 CH4交换通量平均值为 0.557 mg（/ m2·h），整体表现为源；N2O交换通量平均值为-0.100 μg（/ m2·h），整体表现为弱汇。（2）在空间上，受水生植物分布差异影响，更尕海黄苔分布区为水-气界面CH4排放的热点区域，其次为狐尾藻分布区，无植被分布区最低。N2O交换通量的变化受污染负荷的影响，粪便排放区是N2O排放的热点区域。（3）在时间上，CH4交换通量的变化则受温度影响，CH4排放峰值主要出现于15：00时；N2O交换通量的变化与沉水植物的光合作用有关。沉水植物光合作用向水体释放O2并使pH升高，从而抑制了沉积物中的反硝化作用与微生物活性，使得湖泊整体表现为N2O的“汇”。（4）相较于中国东部湖泊，青藏高原气压低，使得水体DO含量相对较低，减弱了水体对CH4的氧化作用，还降低了水体中CH4的溶解度，导致青藏高原湖泊CH4排放通量显著高于中国东部湖泊。而青藏高原湖泊受人类活动的干扰较小，外源性污染较轻，造成该区域N2O排放通量显著低于中国东部湖泊。

关键词：青藏高原；浅水草型湖泊；水-气界面；甲烷；氧化亚氮

气候变化对高寒山区流域径流量的模拟及预测

秦艳红1，2，金 鑫1，2，3*，金彦香1，2，3，毛旭锋1，2，3，杜 凯1，2，3

（1. 青海师范大学 地理科学学院，青海 西宁 810016；2. 青海省自然地理与环境过程重点实验室，青海 西宁 810016；3. 高原科学与可持续发展研究院，青海 西宁 810016）

摘 要：柴达木盆地气候干旱、水资源缺乏、生态脆弱，盆地周围的高寒山区是其重要的水资源形成区。关注柴达木盆地高寒山区流域未来气候变化及相应径流变化具有重要意义，然而相关研究较少。本研究选取柴达木盆地东北部典型高寒山区流域—巴音河上游祁连山区，采用局部缩放法和方差缩放法，基于实测降水、温度数据对 CMIP6下 BCCCSM2-MR模式SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5 3种气候情景未来气候变化数据进行校准，将校准后的气候数据与SWAT模型耦合，模拟及预测历史及未来时期气候变化对巴音河出山径流的影响。结果表明，SWAT模型对巴音河出山径流的模拟效果满足评价标准，其适用性较好；巴音河上游祁连山区在3种气候情景下，2015—2100年降水量、最高温度、最低温度、出山径流量均增加，暖湿化趋势较为明显；3种情景下，2015—2100年巴音河流域地表径流将呈现先增加后减少的趋势。侧向流、地下径流、总产水量、融雪量将呈现增加趋势。研究结果可为柴达木盆地水资源管理和可持续发展提供科学依据和理论支撑。

关键词：高寒山区流域；SWAT模型；径流预测；CMIP6模式

西藏富锂盐湖-班戈错未来水位变化趋势预测

李胜群1，叶传永2，3*，赵元艺2，3

（1. 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083；2. 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖与环境重点实验室，北京 100037；3.中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部青藏高原盐湖野外观测研究站，北京 100037）

摘 要：利用 2016—2020年班戈错水位观测资料，采用 ARIMA季节乘积模型、Winters线性模型及时间序列分解模型建立针对该湖的水位预测模型。通过对比时间序列分解模型在班戈错水位预测精度较高，运用时间序列分解模型对2022—2024年水位进行了预测，确定未来3年将会出现水位的明显升高，水位增幅达到0.97 m。研究结果能为LiCl矿的开采提供精度较高的水位预测，并通过水位监测来指导班戈错矿田建设。

关键词：卤水锂矿；水位变化；水位预测模型；班戈错

基于SWAT模型的那棱格勒河流域径流模拟及水量平衡分析

刘兆峰1，2，3，王建萍1，2*，韩进军1，2，陈元军4

（1. 中国科学院青海盐湖研究所，中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室，青海 西宁 810008；2. 青海省盐湖地质与环境重点实验室，青海 西宁 810008；3. 中国科学院大学，北京 100049；4. 青海中信国安锂业发展有限公司，青海 格尔木 816000）

摘 要：那棱格勒河是柴达木盆地内流域面积和流量最大的内陆河流。本文在那棱格勒河上游构建了SWAT分布式水文模型，采用 SUFI-2 算法进行参数敏感度分析、率定和验证，对 1979—2018 年的月值径流量进行模拟分析。结果表明，敏感度最强的前3个参数依次为融雪基温、降雪气温及气温直减率，在率定期和验证期决定系数R²和Nash-Sutcliffe效率系数分别高于 0.81和 0.65。水量平衡分析结果显示 1979—2018年流域的蒸发量、地表径流量、地下水补给量、地下侧流量分别占降水的 92.30%、17.76%、16.18%和 5.84%。表明流域内径流量主要来自冰雪融水，各水量平衡分量受温度影响较大。降水量变化趋势与地表径流量变化趋势较一致，说明降水转化为径流的时间较短。本研究对那棱格勒河流域水文研究及水资源调控具有参考意义。

关键词：径流模拟；SWAT模型；径流成分；那棱格勒河流域

柴达木盆地西缘尕斯库勒湖流域地下水流数值模拟及地下水资源评价

祁泽学1，2，肖 勇3*，汪生斌1，2，张国强1，2，陈 龙1，2

（1.青海省环境地质重点实验室，青海 西宁 810000；2.青海省环境地质勘查局，青海 西宁 810000；3.西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川 成都 611756）

摘 要：尕斯库勒湖流域所属行政区茫崖市自建市以来尚未建设较大规模的集中供水水源，在以水定产、以水定城的城市发展构架下，评价流域地下水资源及开采潜力对城市发展至关重要。文章基于资料收集、动态长观、钻孔抽水试验等手段，采用断面径流量法结合流域尺度的数值模拟，评价了区内地下水天然资源量和允许开采量，并对地下水开采后对水文环境的影响进行了评估。结果表明：尕斯库勒湖流域地下水天然资源量为98.82×104 m3/d，允许开采量为23.5×104m3/d，地下水资源开采系数<0.4，开采程度低；开采稳定后下游泉水减少10.89×104m3/d，蒸发量减少12.88×104 m3/d，开采量和泉水及蒸发量减少之和相等，开采地下水间接袭夺了无效蒸发和部分泉水；下游湿地区降深≤0.5 m，湿地面积不产生退化；尕斯库勒湖入湖量减少2.53×104m3/d，能维持湖泊及湿地周围生态环境的良性循环。

关键词：柴达木盆地西缘；尕斯库勒湖流域；地下水允许开采量；数值模拟

柴达木盆地可鲁克湖沉积物表层花粉散布规律及其对区域植被的指示意义

李鸿宇1，2，魏海成1，3*，成艾颖1，樊启顺1，段荣蕾1，2

（1. 中国科学院青海盐湖研究所，青海省盐湖地质与环境重点实验室，青海 西宁 810008；2. 中国科学院大学，北京 100049；3.青海省海西蒙古族藏族自治州盐湖管理局，青海 德令哈 817000）

摘 要：可鲁克湖是柴达木盆地东部荒漠区重要的生态屏障，对全球气候变化响应十分敏感。利用沉积物化石花粉重建湖泊生态系统演变历史及其对全球气候变化响应过程和机制的分析是当前重要的研究方向，本研究系统采集了可鲁克湖沉积物表层样品开展花粉分析。研究结果显示，花粉组合以藜科、禾本科、蒿属、莎草科为主。花粉总浓度在湖泊沉积中心及偏西南区域显著偏高，其中藜科、莎草科、蒿属、白刺属、麻黄属、紫菀属花粉与总浓度变化特征较为一致，而禾本科花粉在湖泊东南部显著富集。湖泊沉积物中的藜科和蒿属花粉较好地指示了柴达木盆地东部灌木-矮灌木荒漠和荒漠草原整体植被特征，而禾本科和莎草科花粉主要指示湖岸周边隐域性沼泽和河滩草甸植被群落；白刺属花粉对湖泊北岸一级阶地上的白刺群落发育和湖面变化具有较好的指示意义，谷物类禾本科和十字花科花粉能较为灵敏地反映湖泊附近的农耕活动，桦木属和云杉属花粉则主要由风力和河流远距离输入。研究揭示了可鲁克湖水深、水动力条件、湖岸周围植被群落分布以及风力作用是影响花粉散布和沉积的重要影响因素，此项研究也为青藏高原湖泊沉积物花粉组合的精确解译提供了重要数据资料和分析依据。

关键词：花粉；可鲁克湖；青藏高原；湖泊沉积物；柴达木盆地

滇西兰坪盆地膏盐微量元素、同位素地球化学特征及意义

杨志娟，朱志军*，丁 婷，杨 浩，王何均，田 原，吴金阳，严锦洁

（东华理工大学地球科学学院，江西 南昌 330013）

摘 要：滇西兰坪盆地中多数金属矿床伴生大量膏盐体，为了探讨膏盐体与金属成矿关系，对膏盐体进行了微量元素和同位素地球化学分析。发育在云龙组中呈层状黑色石膏稀土总量，δEu（0.87）和 δCe（0.95），87Sr/86Sr（0.708 629～0.710 189），δ34SV－CDT（9.6‰～＋11.9‰）与区域云龙组地层地球化学特征相近；分布在云龙组地层中呈蘑菇状、指状侵入的块状石膏的稀土总量，δEu（0.65）和 δCe（0.85），87Sr/86Sr（0.707 695～0.708 127），δ34SV－CDT（＋12.6‰～＋15.4‰）与晚三叠世三合洞组碳酸盐岩的地球化学特征相近。结合微量元素和同位素地球化学分析，兰坪盆地的Sr、Cu、Pb和Zn等成矿元素主要来源于热卤水对地层的淋滤和萃取，成矿元素S主要为沉积地层中的硫酸盐热化学还原的产物。

关键词：石膏；地球化学特征；滇西；兰坪盆地

不同时间尺度下气象-水文要素变化对察尔汗盐湖盐田蒸发作用的影响

张西营1，2*，朱海霞1，2，3，朱 磊4，陈文祥4，陈 亮1，2，李雯霞1，2，3，曾方明1，2，朱登贤5，段心怡1，2，3

（1. 中国科学院青海盐湖研究所，中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室，青海 西宁 810008；2. 青海省盐湖地质与环境重点实验室，青海 西宁 810008；3. 中国科学院大学，北京 100049；4. 青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司，青海 格尔木 816009；5. 青海盐湖工业股份有限公司资源分公司，青海 格尔木 816000）

摘 要：目前对察尔汗盐湖蒸发量的研究主要集中在气象-水文因素与卤水蒸发量定量关系，缺乏在不同时间尺度下盐湖蒸发量的驱动因素动态变化研究。利用2020年11月5日—2023年5月1日察尔汗盐湖盐田的空气温度、露点温度、风速、相对湿度、总辐射日累计以及盐田的蒸发量、水温、水位等监测数据，结合获取的察尔汗盐湖补给河流格尔木河流量等水文资料，采用相关性分析、多元回归模型等方法探讨了不同时间尺度下盐田蒸发作用与气象-水文因素之间的关系。研究表明，不同盐田的水温、水位、淡水蒸发量变化保持一致，卤水蒸发量变化与盐田密度有关。随着时间尺度的增大，蒸发量与气象要素之间的相关性增强。察尔汗盐田蒸发量在逐小时与逐月尺度主要受到环境温度的影响，日尺度下主要受到太阳辐射的影响。在极端天气作用下河流水文与盐湖微气象因子呈同步变化，对蒸发量的影响具有滞后性。这一研究结果可为盐田生产工艺优化提供理论指导。

关键词：察尔汗盐湖；盐田；蒸发作用；气象因素；水文参数；不同时间尺度

察尔汗盐湖含钾盐储层介质渗流-溶解过程中物性参数变化特征研究

常文静1，2，3，袁小龙1，2，刘久波4*，李梦玲1，2，3，朱登贤5，胡 燕4，李树伟4，唐朝生6，张西营1，2*

（1. 中国科学院青海盐湖研究所，中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室，青海 西宁 810008；2. 青海省盐湖地质与环境重点实验室，青海 西宁 810008；3. 中国科学院大学，北京 100049；4. 青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海省柴达木盆地盐湖资源勘探研究重点实验室，青海格尔木 816099；5. 青海盐湖工业股份有限公司，青海 格尔木 816000；6. 南京大学地球科学与工程学院，江苏 南京 210023）

摘 要：察尔汗盐湖低品位固体钾盐资源丰富，是我国钾盐工业可持续发展的重要后备资源。充分了解储卤层中钾盐矿物的溶解机理有助于提高资源开采的效率。本研究以察尔汗盐湖浅部储卤层中含有不同钾盐矿物的3种典型钻孔岩芯为研究对象，通过室内渗流溶解实验，开展储卤层中固体矿物的溶解效率、孔隙度以及渗透性变化特征模拟研究。室内渗流-溶解实验结果表明，3种储卤层中的钾盐矿物溶出率皆近 100%，其中主要含光卤石的岩芯样品溶解速度最快，含钾石盐岩芯次之，含杂卤石岩芯最慢。实验过程中，溶解反应后的储卤层固相骨架皆未塌陷，表明饱和NaCl卤水起到了很好的保护作用。由于石盐析出和不溶矿物的运移堵塞，3种岩芯的孔隙度皆降低，其中含光卤石岩芯孔隙度降低了26%，含钾石盐岩芯孔隙度降低了20%，含杂卤石岩芯孔隙度降低了32%。受控于盐类矿物溶解、石盐的析出和不溶矿物的运移堵塞，各储卤层岩芯渗透性降低幅度为40%～70%，降幅显著。

关键词：储卤层；钾盐矿物；渗透系数；孔隙度；饱和指数

泰国暖颂钾盐矿床粗粒岩盐沉积特征及其成因研究

方 龙1，2，3，秦占杰1，2*，石国成4*，李庆宽1，2，朱登贤6，李 强5，都永生1，2，袁 秦1，2，张西营1，2，山发寿1，2

（1. 中国科学院青海盐湖研究所，中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室，青海 西宁 810008；2. 青海省盐湖地质与环境重点实验室，青海 西宁 810008；3. 中国科学院大学，北京100049；4. 老挝青海工程技术有限公司，老挝 万象 01000；5. 泰国国际石油集团有限公司，泰国 曼谷 10320；6. 青海盐湖工业股份公司资源分公司，青海 格尔木 816000）

摘 要：老挝－泰国呵叻高原钾盐矿床储量大、品位高、易开发，粗粒岩盐在该钾盐矿床中普遍发育，其对水成盐转化、水体掺杂过程、钾盐富集演化等沉积环境具有重要的指示作用，然而，关于其成因至今仍未有详细报道。利用岩石学、显微岩相学和沉积学方法对呵叻高原西南部暖颂县钾盐矿床钻孔岩芯第一沉积旋回粗粒岩盐的成因进行了研究，得到如下结论：（1）粗粒岩盐主要有 3种成因，浅水环境中蒸发浓缩阶段原生生长，浅水环境中干盐湖阶段胶结生长，埋藏环境中孔隙卤水重结晶生长；（2）根据粗粒岩盐的成因、沉积规律和钻孔岩性特征可将马哈萨拉堪组下盐层沉积演化划为5个沉积阶段：岩盐沉积稳定阶段、岩盐沉积过渡阶段、光卤石沉积初期阶段、光卤石沉积稳定阶段和次生岩盐沉积阶段；（3）研究区钾盐矿床整体的沉积环境为浅水。粗粒岩盐在矿层中的赋存特征、成因以及与其它岩相的组合特征共同表明了钾盐在沉积过程受到了不同程度的淡水稀释和埋藏后的改造作用。

关键词：粗粒岩盐；岩相学；钾盐；暖颂；呵叻高原；

进展评述

大柴旦热泉成因及其富硼锂机制研究进展

莫生鹏1，2，3，李庆宽1，2，李雯霞1，2，3*，袁 秦1，2，秦占杰1，2*，都永生1，2

（1.中国科学院青海盐湖研究所，中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室，青海 西宁 810008；2.青海省盐湖地质与环境重点实验室，青海 西宁 810008；3.中国科学院大学，北京 100049）

摘 要：大柴旦热泉成因及其硼锂富集机制研究是系统揭示该区域富硼锂盐湖卤水矿床成矿规律的关键环节，同时对青藏高原同类型富硼锂热泉深部水文过程的精细研究具有重要的参考价值。本文从地热学的视角梳理并评述了大柴旦热泉成因的研究现状，重点探讨了大柴旦热泉的水源补给端元、热源及其储热机制、热泉的硼锂物源及其富集过程。研究结果初步显示，大柴旦热泉水源以大气降水为主，在高山区为冰雪融水，补给高程约为5980 m，热储温度约为194.5 ℃，循环深度约为7630 m，上升过程中混入了约 66%的冷水；岩浆流体的补给或岩浆脱气过程可能为热泉提供了热量；热泉中硼锂的物源可能来自花岗岩源岩的高温水岩淋滤、岩浆流体补给或岩浆脱气输入以及风成沉积物中易溶盐类矿物溶解的共同贡献。大柴旦热泉地热系统及其战略资源元素富集过程的整体研究仍比较薄弱，尤其是不同补给端元贡献的定量研究，硼锂岩石地球化学行为的厘定，深部水岩作用的模拟等仍需要进一步开展详细的研究工作。

关键词：热泉成因；岩浆流体；硼锂物源；地热系统；大柴旦

Pb，Zn and Cd Isotopes as the Tracers of Heavy Metal Pollution Sources in theSediments：A Review and Prospect

GAO Chunliang1，2，WEN Jinxin1，2，3，CHENG Aiying1，2，MIN Xiuyun1，WEI Haicheng1，2*

（1. CAS Key Laboratory of Comprehensive and Highly Efficient Utilization of Salt Lake Resources，QinghaiInstitute of Salt Lakes，Chinese Academy of Sciences，Xining，810008，China；2. Qinghai Provincial KeyLaboratory of Geology and Environment of Salt Lakes，Xining，810008，China；3. University of ChineseAcademy of Sciences，Beijing，100049，China）

Abstract：Effective prevention and control of heavy metal pollution in sediments necessitates the preciseidentification of their pollution sources. Among the available methods，the application of lead（Pb），zinc（Zn），and cadmium（Cd）isotope tracers stands out as a highly reliable means of analyzing pollutionsources. While the Pb isotope tracer technique has been widespread used，the application of Zn and Cd iso‐topes，as emerging tracers，can substantially enhance the study of heavy metal pollution source analysis.This study offers a systematic exploration of the isotope tracer mechanisms，compositional characteristics，and their application in tracing heavy metal pollution sources in sediments. We propose that future researchshould focus on employing multi-isotope tracer techniques and integrating the isotopic compositions withsediment morphology to further enhance the precision of pollution source tracing.

Key words：Pb-Zn-Cd isotopes；Sediment；Heavy metal pollution；Source apportionment；Tracer technique