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这片被塔克拉玛干沙漠覆盖的封闭盆地,脚下确实躺着一个足以改写常识的巨型咸水系统。

塔里木盆地这个名字,油气行业的人再熟悉不过。它位于中国西北的新疆,是中国大陆面积最大的内陆盆地,东西长1500公里,南北宽约600公里,总面积达53万平方公里。

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四周被昆仑山、天山、阿尔金山三面锁住,中间趴着中国最大的沙漠塔克拉玛干。这里年降雨量极少,若羌只有17毫米,和田35毫米,蒸发量却动辄几千毫米。

按照过去的地理常识,这样的地方就是不折不扣的干旱禁区。真正让科学界回过神的,是一次"跑题"的科研。

中国科学院新疆生态与地理研究所的李彦研究员,带着团队十几年一直在追一个谜:全球大气中总有一部分二氧化碳"莫名其妙"消失,而塔里木盆地这块地方,吸收量大得反常。为了弄明白碳都跑哪里去了,他们不是在打井找水,而是在追踪碳的踪迹。

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结果碳没抓完,先撞上了水。研究团队从沙漠中近200个点位取回深层地下水样,得出一个让人吃惊的结论,塔里木盆地地下藏着一个体量巨大的咸水层,它正扮演着重要的碳汇角色。

为了拿到可靠数据,李彦团队一共采集了600多份来自冰川、农田和含水层的样本,钻探深度最深达到300米,再借助碳14测年确认年龄和累积速率。2015年9月14日前后,这项研究正式对外公布,成果发表在国际期刊《地球物理研究快报》上。

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Chinese科学家指出,位于新疆西北部的塔里木盆地地下咸水量,可能相当于北美洲五大湖水量总和的10倍。领衔这项研究的李彦教授给出的评价是,这是一个令人震惊的水量,此前从未有人敢想象沙漠底下能藏这么多水,人类对沙漠的定义或许要因此改写。

所谓"可怕的地下海洋"这一说法的科学源头,就在这里。

理清这个"地下海洋"的家底,得把地质时钟拨回去几亿年。塔里木盆地今天是内陆低地,早年间却是一片真正的海。

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地质学家研究认为,新生代以来的地壳运动让天山和青藏高原逐步隆升,塔里木一度是海盆,被称作塔里木海,4000多万年以来印度板块持续向北俯冲,海水才逐渐退出。

中新世约2300万年以来,周边山脉强烈隆升造成盆地内部差异沉降,直到第四纪早期约260至180万年前罗布泊洼地成形,才有了今天东低西高的地貌。海水撤走时,一部分被死死封在了地层深处。

天山、昆仑山常年融化的冰雪水沿山麓渗入,遇上封闭盆地这个天然的"大盆子",进得来出不去。这些水从高山冰川一路而下,穿过农田和河床时溶解了大量二氧化碳,因为没有出海口,只能进入沙漠深处的含水层。

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由于高压和高盐环境,每单位体积能溶解的碳含量比海水还多两倍以上。千百万年就这样攒了下来。

按照公开数据推算,塔里木盆地蕴藏的地下水资源可能超过8万亿立方米,动储量约110至148亿立方米。整个盆地面积相当于一个委内瑞拉那么大,比美国加州、新墨西哥州和佛罗里达州加起来还大。

这些数字放在地图上,就是一片沉睡的海。至于为什么盐度这么高,答案不复杂。

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远古海水本身就带盐,加上后期地下水在封闭环境里持续蒸发浓缩,矿物质越积越多。这些水极咸,还含有大量二氧化碳,处于高度碳酸化状态。

李彦打过一个形象的比方,这片地下水就像一罐没打开的可乐,压力和气体都憋在里面。除了水本身,副产品同样值得留意。

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深层卤水里富含钾、锂等关键元素。近几年自然资源部公开的塔里木盆地东部深层卤水勘查数据,让业内对钾锂储量估算颇为看好。

锂在全球新能源产业里是被反复提及的"白色石油",中国长期依赖进口,塔里木深层卤水如果能实现绿色提锂并商业化,对新能源车、储能、大电网调峰的产业链安全都能实打实地补上一块。

问题很直接:既然新疆缺水,为什么这么大一片"海"就是不能大规模抽出来用?答案说来有点无奈。

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科学家提醒当地居民不要贸然打井取水,因为水极咸,同时还高度碳酸化,已经吸收了两千年的二氧化碳。这样的水直接饮用、灌溉都行不通,脱盐是绕不开的一道关。

难点还在于成本账。海水淡化本身技术门槛就不低,深层高矿化度卤水的处理要求更苛刻,用管道从东部长距离调水的性价比反而更高。

眼下几千米深井作业成本高、风险大,硬上并不划算。更关键的顾虑落在生态和碳排放上。

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这些水不只是盐分高,还溶解了大量二氧化碳,就像一罐可乐一样,一旦打开,温室气体就会逃逸到大气里。按新研究估算,塔里木盆地含水层里封存的碳大约有200亿吨,全球沙漠含水层加起来可能封存了1万亿吨碳,比全球陆地植物储存的还要多约四分之一。

如果贸然大规模抽水,本来锁在地下几千年的碳就有释放风险,反而与全球减排背道而驰。这些覆盖面积相当于北美大陆规模的地下水系统,可能承担了地球上一部分"失踪碳汇"的角色。

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李彦形容,这些碳被沉积物层层覆盖,可能永远不会回到大气中,基本是一趟单程票。摸清这些碳汇的分布,对预测未来气候变化、核算全球碳预算都至关重要。

也正是因为这份特殊价值,国内对塔里木地下咸水的态度非常克制,先探明、再评估、再谈用与不用,被写进了长期战略储备的清单。现实层面,塔里木盆地承担的能源角色早就不轻。

1989年塔里木油田投产以来,这里就是国家能源安全的关键腹地之一,天然气源源不断输往东部。地下水的分布和流动,直接关系到油气如何迁移、聚集,把水这本账搞清楚,对油气勘探本身就是一份精准地图。

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塔克拉玛干沙漠腹地的公路网、光伏治沙、绿洲农业改造,也都在同步推进。塔里木河流域综合治理已经连续多年推进,塔里木河下游生态输水机制持续运转,这些地面工程和地下水资源的关系互相牵动,任何一步都得算清生态账。

从科学发现到战略资源,塔里木盆地这片"地下海洋"给出的启示,其实不止一个。它让人们重新认识了沙漠,也重新认识了地球的碳循环。

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海外那句"中国不可怕,可怕的是塔里木盆地地下藏着地下海洋"的调侃,与其说是恐慌,不如说是对一份自然馈赠的惊叹。

地下的水、地下的碳、地下的盐与矿,短期内不会变成水龙头里流出来的自来水,但它们所承载的生态价值和战略价值,正在被一点一点、稳稳地摸清楚。