内蒙古河套平原塔尔湖地区湖泊成因

张皓月，张绪教，李成路，何泽新，叶培盛，叶梦旎

(1.中国地质大学(北京)水资源与环境学院，北京 100083；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；3.中国地质科学院 地质力学研究所，北京 100081)

内蒙古河套平原塔尔湖地区湖泊成因

张皓月1，张绪教2，李成路2，何泽新2，叶培盛3，叶梦旎2

(1.中国地质大学(北京)水资源与环境学院，北京 100083；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；3.中国地质科学院 地质力学研究所，北京 100081)

内蒙古五原县塔尔湖地区发育一系列湖泊，与当地干旱气候形成鲜明的对比，湖泊成因机制对河套地区第四纪水文地质、气候环境研究具有重要意义。对色尔腾山山前—塔尔湖湖泊—黄河沿线不同水体样品进行水化学测试后，利用Gibbs模型投影显示湖泊采样点主要落在蒸发-浓缩端元和岩石风化端元的过渡带，而远离大气降水作用带，地下水更靠近岩石风化端元，说明湖泊接受地下水补给，蒸发强烈；Piper三线图显示山前泉水以HCO3—Ca型为主，河套平原地下水以HCO3—Na、Cl—Na型为主，黄河水为HCO3—Na型，湖泊以Cl—Na型为主，说明塔尔湖地区地下水与湖泊存在水力联系，HCO3—Na型地下水经过蒸发浓缩作用转变成了盐度更高的Cl—Na型湖泊，导致盐分的聚集；地下水可溶性固体总量(TDS)自北向南由262 mg/l快速增加至2 296 mg/l，而湖泊TDS先升后降，最后小于地下水TDS，最大值在塔尔湖地区北部，为1 213 mg/l，说明湖泊还受现代黄河补给，地下水TDS变化满足山前—盆地的水文地质模型。塔尔湖地区的湖泊既可以发育于古河床亚相也可以发育于堤坝亚相，且湖泊呈零星分布，与古河道形成的牛轭湖特征不吻合，从而基本排除湖泊为古黄河残留的可能；潜水面之上的河流相沉积物由于风蚀作用被切穿，导致地下水出露，补给湖泊，从而推断塔尔湖地区湖泊主要为风蚀湖。

第四纪；河套平原；塔尔湖；湖泊成因；水化学；补给来源

0 引 言

河套平原五原县塔尔湖地区大面积的风成沙丘之中, 发育有近60个大小不一、形态各异的湖泊，这与当地干旱半干旱的气候形成了鲜明的对比，地理位置和地貌特征的特殊性造成了该地区湖泊成因的复杂性。西北干旱区域降水稀少且分布不均匀，蒸发强烈，气候干燥，荒漠分布，生态环境非常脆弱。水资源为制约北方地区经济发展和影响其生态安全的重要因素，而湖泊作为干旱区水资源的重要组成部分，是干旱地区生态与环境协调发展的关键[1-3]。因此，研究湖泊成因机制对河套地区第四纪水文地质及气候环境研究、指导当地水资源的可持续开发利用和综合管理具有重要意义。

目前，有关内蒙古河套平原水资源环境方面的研究主要集中在地下水高砷、高氟机理、水质和水文地球化学、不同水体氢、氧同位素与水化学特征以及其相关性上[4-10]，另外新构造运动的研究也较多[11-14]，但对塔尔湖地区湖泊成因的详细研究未见报道。前人利用氢、氧同位素示踪法研究认为河套灌区排水渠中水的主要来源是深循环地下水，狼山—日喀则隐伏断裂带中可能存在渗漏通道，西藏内流区的渗漏水通过该通道补给到了内蒙古高原[15]。前人对干旱地区的湖泊研究较多，对巴丹吉林沙漠进行了永久性湖泊的讨论[16]，还利用包气带C1-和稳定同位素的垂向分布特征，对近1 000年以来巴丹吉林沙漠地区降雨量的变化过程及其所反映的气候特征进行了高分辨率的研究，认为我国干旱区降雨对地下水的补给非常微弱[17-18]。

水化学特征可以反映地表水与地下水的相互补给关系及湖泊水体的来源，湖泊水体中的化学离子被视为天然的“示踪剂”，能够反映湖泊水循环过程、流域水-岩作用以及湖泊演化历史[19]。因此用水化学法示踪湖泊水的补给来源，进而分析湖盆底部与潜水面的关系；沉积相特征可以追溯湖盆形成动力的来源，反映湖盆形成所处的沉积环境及其与古黄河河道的关系，从而推断湖泊的成因。

本文从湖泊的补给来源和湖盆的形成两方面综合研究了湖泊的成因。首先，基于水化学测试数据，根据水化学常量元素特征和不同水体的TDS对比，用Gibbs、Piper模型投影，分析了湖泊、地下水、黄河之间的补给关系，进而研究湖泊的水体来源；其次，利用河流沉积相分析并结合沙丘地貌分布特征，探讨了湖盆的成因。本文对河套地区水文地质、第四纪地质及地貌发展的研究，尤其是对干旱平原区湖泊的成因研究具有一定的参考价值。

1 研究区概况

图1 河套平原地理位置图Fig.1 Location map of Hetao Plain

河套平原位于内蒙古西南部，属黄河冲积平原。塔尔湖镇在河套平原中北部，北部为色尔腾山，南部为黄河(图1)，隶属于内蒙古巴彦淖尔市五原县。位于研究区北部的色尔腾山属于阴山山系西段，地势较高，海拔最高达1 500 m；河套平原地势较低且高差很小，海拔在1 030 m左右，现代黄河海拔1 036 m左右，略高于河泛平原。研究区属于中温带大陆性季风气候，是典型的干旱、半干旱地区。据五原县气象站观测资料，1995至2012年平均年降水量为182.77 mm，多年蒸发量为2 300 mm左右，高达多年平均降水量的12倍。与河套平原其他地区不同的是，塔尔湖镇分布着60处左右大大小小的永久性的湖泊，水域面积约1 067 hm2，湖泊周围发育小型风成沙丘地貌，沙丘有10处左右。

研究区地层特征主要为：北部的色尔腾山主要出露渣尔泰群(Pt2zh)的变质杂岩，以陆源碎屑岩为主，下部以成熟度高的石英砂岩为主，往上以砂泥质岩石和碳酸盐岩不等厚交替出现为特征；河套平原地表出露第四系全新统(Qh)冲积物，沉积相主要包括河床亚相、河漫滩亚相、堤坝亚相、泛滥平原亚相等，主要岩性为黏土、粉砂质黏土、粉砂、细砂，局部地带还发育风成沙堆积；南部的库布齐沙漠为现代风成沙丘大面积覆盖，内部发育有干旱湖泊，组成沙漠的岩性主要为细砂、粉砂，沙丘以活动型沙丘为主，在沙漠北部与黄河过渡地带还发育有半固定沙丘及固定沙丘。

河套平原的大地构造位置位于华北地台和兴蒙造山带的接合部位，地处我国南北活动构造带北段。河套断陷盆地形成于中生代，位于阴山与鄂尔多斯台地之间，四周由近东西向、北东向、北西向三组断裂所控制，西界和北界为狼山山前断裂，东界为乌梁素海断裂，南界为鄂尔多斯北缘断裂。在构造形态上，呈现北深南浅、西深东浅的不对称箕状断陷[20]。盆地内沉积巨厚的第四系(Q)、新近系(N)、古近系(E)、白垩系(K)，厚达数千米。第四纪以来，河套盆地北侧断裂活动非常强烈，由于长期的沉降，研究区第四纪沉积物厚度巨大且连续。

河套平原的水文地质特征受沉积、构造条件及后期黄河变迁改道的影响，形成了以冲积相、湖积相为主体的含水层系统，不同含水层的分布范围、发育程度以及水文地质特征在水平方向和不同深度均呈现出较明显的差异。地下水含水层岩性粒度较细，水平渗透性弱，使得径流条件差，加之地形平缓，水力坡度小，地下水径流极其缓慢，总的地下水流向自西向东，汇入东部的乌梁素海。但由于南部黄河的影响和古河道的不断变迁，河套平原沉积物的粒度特征具有旋回性和复杂性，造成了河套平原地下水运动特征的复杂性。河套盆地地下水资源丰富，每年引入黄河水达到50亿～60亿m3，除了通过蒸发、作物吸收等方式消耗外，这些引黄水进入盆地后，部分通过入渗进入地下，部分流入乌梁素海后进入黄河，大部分的浅层地下水依靠区内数条自南而北的排水干渠汇入北部的总排干渠，然后又从总排干渠流入东部的乌梁素海。河套平原湖泊湿地总面积为3.57万hm2，主要成因类型为古河床洼地和风蚀坑洼地，是由区内排水注入、洪水排泄及潜水出露形成[21]。灌渠、湖泊、山前溪流等地表水分布广泛，受蒸发浓缩作用、浅地表地下水补给等影响，湖泊水盐分含量较高，达到近2 000 mg/L，局部地区土地盐碱化严重。

2 样品采集与测试方法

2.1 样品采集

研究区横跨色尔腾山、黄河河套平原、库布齐沙漠三大地貌单元，采集的水化学样品需控制这三个不同地貌单元，因此，在黄河河套平原的塔尔湖地区分别采取了湖泊水样及其对应的地下水水样，以保证湖泊成因研究测试水样的代表性。2014年8月沿色尔腾山山前—塔尔湖—黄河—库布齐沙漠北缘共采集了16个水样，其中包括5个机井水样、4个泉水水样、6个湖泊水样、1个黄河水样。2个机井和4个泉水水样分布在北部山前东西向断裂一带，3个机井及其附近的4个湖泊水样分布在塔尔湖地区，2个湖泊水样在库布齐沙漠北缘，所有水样的编号及地点见图2。所有样品的采集过程中，都用原水冲洗聚乙烯采样瓶2～3次，然后使其装满水样，用胶带缠绕瓶口，密封保存，送回实验室检测。

图2 不同水体采样点位图Fig.2 Location of different water samples

2.2 测试方法

水样阳离子和阴离子含量用离子色谱仪进行检测，用酚酞和甲基橙指示剂滴定分析碱度。测量之前，先用电导水参仪测得可溶性固体总量TDS(以下都用TDS表示)大小，由于水样的TDS值较小，基本属于淡水、微咸水，且盐度不大，所以未将各水样按比例用超纯水稀释成不同的倍数，而是都选择稀释倍数为1进行水化学测试。分析的项目主要有：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、F-、pH、TDS、碱度等14项。水化学测试由中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室完成。

3 水化学测试结果与分析

3.1 各类水体水化学测试结果

测试常量元素有助于对不同水体水化学组分特征进行对比，并依据舒卡列夫分类法将其归类，进而分析不同水体的相关性；TDS是水化学成分的重要综合指标，可以通过分析地表水与地下水在一定范围内TDS的变化规律，从而间接推断湖泊的补给来源。研究区不同水体水化学成分测试结果见表1。

表1 研究区不同水体水化学成分测试结果(mg/L)

注：J，机井水样；Q，泉水水样；H，湖泊水样；R，黄河水样。测试由中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室刘菲教授完成。

通过离子平衡检查公式计算得出实验水样中总阴阳离子的相对误差均小于±10%，说明此次水分析结果是可靠的。

从表1中可以看出：北部色尔腾山山前断裂一带自西向东的地下水化学特征相似，各离子浓度值接近，总硬度在150～350 mg/L范围内，总碱度在100～300 mg/L范围内，pH值在7.7～7.8上下波动，TDS为200～500 mg/L，均属淡水。河套平原从北向南的地下水水样TDS依次为：567 mg/L、957 mg/L、2 296 mg/L，该TDS有从小变大的趋势，阴离子也基本符合HCO3-—SO42-—Cl-的离子变化特征，均符合山前—盆地地下水化学变化的模式。干旱内陆盆地，地下水的最终归宿是区域性地下水流系统的终点——盐湖。在库布齐沙漠采集的湖泊水样TDS高达7 360 mg/L，符合这一地下水流系统的模型。

3.2 湖泊补给来源分析

根据不同水体水化学组分中常量元素及TDS特征对比，对塔尔湖湖泊的补给来源进行综合研究。

运用Gibbs模型与Piper三线图投影法分析湖泊、地下水及黄河的相关关系，推断塔尔湖地区湖泊的补给来源。Gibbs模型可以直观反映水体主要组分类型：降水控制类型、岩石风化类型和蒸发-浓缩类型[22-23]。该图将湖泊化学组分划分为 3 个控制端元：岩石风化主控端元，大气降水主控端元和蒸发-结晶主控端元。

图3 塔尔湖地区湖泊与地下水Gibbs模型图Fig.3 Gibbs models of lakes and groundwater in Taerhu area

从图3可以看出，塔尔湖地区湖泊落在蒸发-浓缩端元和岩石风化端元的过渡带，远离大气降水作用带，地下水更靠近岩石风化端元。TDS 在1 000 mg/L左右，ρ(Na+)/[ρ(Na+)+ρ(Ca2+)]比值接近于1，ρ(Cl-)/[ρ(Cl-)+ρ(HCO3-)]比值在0.4～0.6之间，说明湖泊水体分布在蒸发作用很强的干旱区域，符合内蒙古高原湖泊的特征，受干旱与半干旱气候的影响[24]。部分湖泊点落在了 Gibbs 模型外，说明湖泊部分区域还受到不同程度人为活动的干扰。因此推断，塔尔湖地区的湖泊湖盆切穿了潜水面，受地下水补给。塔尔湖地区湖泊及其相对应的地下水化学特征、北部色尔腾山山前地带的地下水化学特征以及南部黄河水化学特征用Piper三线图表示(图4)。

图4 河套平原塔尔湖镇及周边地区湖泊与地下水水样Piper三线图Fig.4 Piper trilinear diagram of lakes and groundwater in Hetao Plain

Piper三线图可以反映水化学类型：山前泉水以HCO3—Ca型为主，断陷盆地地下水主要以HCO3—Na、Cl—Na型为主，黄河水为HCO3—Na型，湖泊类型存在差异，但阳离子以Na+、阴离子以Cl-占优势权重，即以Cl—Na型为主。这与前人[10]对河套全区分析的83组水样结果吻合。由水化学分类结果显示，断陷盆地地下水与湖泊存在水力联系，HCO3—Na型地下水经过蒸发浓缩作用转变成了盐度更高的Cl—Na型湖泊水，地下水在流向湖泊的同时携带盐分进入湖泊水体中，湖水蒸发带走水分，留下盐分导致盐分的聚集[25]。再一次证明了地下水是湖泊的补给来源之一。

塔尔湖地区采集的3组湖泊水样及与其对应的地下水水样的测试结果显示，地下水TDS自北向南由262 mg/l快速增加至2 296 mg/l，而湖泊TDS先升后降，最后小于地下水TDS，最大值在塔尔湖地区北部，为1 213 mg/l。一方面说明湖泊不仅受地下水补给，还受黄河水补给，黄河的存在，遏止了塔尔湖地区湖泊向南部继续咸化的趋势，形成了干旱盆地的微咸水湖泊群，使得山前到黄河北岸一带的平原地区农牧业较为发达；另一方面地下水TDS不断升高的趋势说明其符合山前—盆地的理想水文模型。

另外，从单一的F-指标来看，在塔尔湖地区采集的1组样品中，地下水(J10)F-含量甚少，小于0.1 mg/L，而对应的湖泊(H09)中的F-达到了0.9 mg/L。因为Ca2+含量低不利于CaF2的形成，使F-在地下水中得不到自然的沉淀，从而形成了高氟地下水[26]。湖泊样品中Ca2+较小，从而导致F-较大，但这些F-从哪儿来呢？地下水在补给湖泊的蒸发过程之前，应该以CaF2形式存在，CaF2很稳定，并不能分解而溶于水，说明湖泊中的F-并不完全是地下水补给的。又因为黄河水样中检测出的F-较高，因此推断黄河水也是塔尔湖地区湖泊的补给来源。

塔尔湖地区全年降水在150～200 mm之间(图5)，而平均蒸发量为1 300 mm左右，所以大气降水对湖泊的补给影响甚微，由于利用Gibbs模型投影显示的湖泊采样点远离大气降水带，所以降水对湖泊的补给影响可以忽略。

4 讨 论

本文通过对湖泊与地下水的采样及水化学测试，结合第四纪地貌和河流沉积相特征，综合研究了内蒙古河套平原塔尔湖地区的湖泊成因机制。

4.1 湖泊补给来源

图5 近20年塔尔湖地区降水量与平均蒸发量对比图(降水量数据来源：巴彦淖尔市气象局)Fig.5 Comparison of precipitation and average evaporation in Taerhu area in recent 20 years

图6 色尔腾山—库布齐沙漠第四纪地貌及水文地质剖面图Fig.6 The section of Quaternary landform and hydrogeology from Serteng Mountain to Hobq Desert

利用Gibbs模型投影显示湖泊落在蒸发-浓缩端元和岩石风化端元的过渡带，远离大气降水作用带，地下水更靠近岩石风化端元，说明湖泊在接收到地下水补给的过程中受到了蒸发作用。由于部分湖泊点落在了 Gibbs 模型外，说明部分区域还受到不同程度的人为活动的干扰。结合当地干旱气候和地貌特征，湖泊均存在于一些孤立的洼地，属于封闭型湖泊，无地表径流补排，只能接受地下水的补充以支撑蒸发损耗。Piper三线图的水化学分类结果(图4)显示，断陷盆地地下水与湖泊存在水力联系，HCO3—Na型地下水经过蒸发浓缩作用转变成了盐度更高的Cl—Na型湖泊水，地下水在流向湖泊的同时携带盐分进入湖泊水体中，湖水蒸发带走水分，留下盐分导致盐分的聚集。因此推断地下水是塔尔湖地区湖泊的重要补给来源。

该区属于典型的干旱半干旱地区，北部山前地带发育有典型的干旱半干旱条件下形成的洪积扇，通过对山前到盆地地下水水化学常量元素以及TDS的分析和对比，其特征基本符合HCO3-—SO42-—Cl-这一分带性的趋势，且TDS不断升高，在南部库布齐沙漠地带达到了最大值，形成了盐湖，说明地下水水化学和流动特性基本符合山前—盆地的水文地质模型。然而，依据前人研究成果，地下水的流动方向为从南部黄河向北部山前流动，与理想的水文地质模型相矛盾，那么河套平原的地下水流向以及塔尔湖地区湖泊的地下水补给来源到底是什么呢？由于塔尔湖地区湖泊并没有随地下水TDS升高而相应升高，而是先升后降直至小于地下水TDS值，说明湖泊受南部黄河的影响。依据F-在水中的存在形式及其在不同水体中的浓度高低，也说明黄河水也是塔尔湖地区湖泊的补给来源。考虑到北部山前断裂和较高水位黄河的影响，认为北部山前断裂为大气降水提供了良好的导水通道，地表径流通过断裂运移到地下含水层，进而自北向南补给到塔尔湖地区湖泊；黄河水位因高于河套盆地地下水水位，自南向北补给湖泊，从而导致湖泊TDS的降低，遏止了湖泊向南继续咸化的趋势，形成干旱盆地的微咸水湖泊群。因此推断塔尔湖地区湖泊受北部山前断裂带运移的地表水的补给和南部黄河水的补给，并绘制出研究区第四纪地貌及水文地质剖面图(图6)。

除了以上用水化学方法分析的塔尔湖地区湖泊的补给来源外，还存在其他补给来源的可能，如潜水溢出，周围沙丘地下水对湖泊的补给，该区深部隐伏导水断层对湖泊的补给。下面对这三种可能进行分析和推测。首先，遥感解译显示塔尔湖地区不在山前洪积扇范围内，根据山前—盆地理想的水文地质模型，即从洪积扇扇顶到扇形再到扇缘，地下水位从扇顶的潜水深埋带到扇缘的潜水溢出带再到扇缘以下潜水下沉带，塔尔湖地区处于扇缘以下的潜水下沉带。由此推断该地区分布的大量湖泊不是潜水溢出带形成的。其次，前人提出过该理论：沙丘越高大，所储存的地下水资源越多，所支撑的湖泊越大[27]。塔尔湖地区均为小型沙丘，沙丘所形成的补给量不足以支撑高蒸发量的湖泊，所以排除沙丘地下水的补给。最后，由平原区地质雷达探测显示，塔尔湖地区存在隐伏断裂，尽管浅层地下水化学组分存在水平分异现象，但不能完全排除深部隐伏断裂对此区湖泊补给的影响，需要进一步做微量元素的测试与分析。

4.2 湖盆成因

图7 呼勒斯太—复兴镇黄河迁移示意图Fig.7 Transition of Yellow River from Hulesitai to Fuxing Town

从沉积相和湖泊形态的角度来看，一方面，由于第二期黄河古河道穿过此处(图7)，如果湖泊为古黄河残留的话，应该都为河床亚相，而塔尔湖地区主要分布河流沉积相的两种沉积亚相，即河床亚相、堤坝亚相，说明塔尔湖地区的湖泊不完全发育于古河床亚相，也可以发育于堤坝亚相，进而推断湖盆不是古黄河河道，湖泊不是古黄河残留；另一方面，塔尔湖地区湖泊呈零星分布(图8)，与古河道的蛇曲分布特征不吻合，从而可以基本排除湖泊属于古黄河残留的可能。由前人对河套平原全区的地下水分区图中得出：塔尔湖地区处于径流-聚集区，再加上古黄河的迁移提供了富水的砂岩含水层，导致该地区地下水富集。潜水面之上的河流相沉积物由于风蚀作用被切穿，导致地下水出露，补给湖泊，从而推断塔尔湖地区湖泊主要为风蚀成因，风蚀作用形成的负地形洼地成了湖盆，从而为湖泊的形成提供了先决条件；风积物堆积在湖泊周围，于是形成了正地形沙丘地貌。本文认为该地区湖泊属风蚀湖，湖泊周围广泛发育的沙丘地貌也证实风蚀作用的存在。

图8 塔尔湖地区沙丘湖泊分布图Fig.8 Distribution of dunes and lakes in Taerhu area

5 结 论

(1)Gibbs和Piper三线图模型投影表明：塔尔湖地区HCO3—Na型的地下水经过蒸发浓缩作用转变成了盐度更高的Cl—Na型湖泊水，导致湖泊盐分的聚集，说明湖泊主要接受地下水补给。河套平原地下水从北向南水化学特征基本符合HCO3-—SO42-—Cl-分带性的趋势，TDS不断增大，其水化学和流动特性基本符合山前—盆地的水文地质模型；塔尔湖地区湖泊并没有随地下水TDS升高而相应升高，而是先升后降直至小于地下水TDS值，说明湖泊受南部黄河的影响，单一的F-指标特征也佐证了黄河水补给湖泊的观点。由于研究区北部山前发育断裂，南部黄河水位高于盆地，因此认为塔尔湖地区湖泊既受北部山前断裂带运移的地表水的补给，又受南部黄河水的补给。

(2)塔尔湖地区主要分布河床亚相、堤坝亚相两种河流沉积相，湖泊不完全发育于古河床亚相，也可以发育于堤坝亚相，加上湖泊形态与古河道形成的牛轭湖地貌特征不吻合，从而可以基本排除塔尔湖地区湖泊属于古黄河残留的观点。

(3)根据塔尔湖大面积发育的沙丘及其与湖泊的关系，认为研究区湖泊主要为风蚀成因。研究区全新世(Qh)风力作用较强，形成了较多的风蚀洼地；潜水面之上的河流相沉积物由于风蚀作用被切穿，导致地下水出露，进而源源不断地补给洼地，使得风力作用形成的风蚀洼地进而成为湖泊；与此同时，风积物则堆积于湖泊周边，形成了环绕湖泊的沙丘。

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Causes of Lakes in Taerhu in the Hetao Plain, Inner Mongolia

ZHANG Haoyue1, ZHANG Xujiao2, LI Chenglu2,HE Zexin2, YE Peisheng3,YE Mengni2

(1.School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;2.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;3.InstituteofGeologicalMechanics,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100081,China)

There are a series of lakes in Taerhu, Wuyuan of Inner Mongolia in the Hetao Plain, which is an obvious comparison to the local arid climate. Researching on the mechanism of lakes is important to hydrogeology and climate changes in Quaternary period. By carrying out chemical tests on the samples along the way from Serteng Mountain to Taerhu lakes and to Yellow River, the results show that Gibbs model projection indicates lake-water samples lie in the transition of evaporation and rock weathering effects, which is far away from the effect of precipitation while groundwater is mainly controlled by rock weathering effects, showing groundwater recharges lake water that suffers extremely evaporation; Piper trilinear diagram reveals hydrochemical types are mainly HCO3—Ca for springs in front of mountains, HCO3—Na and Cl—Na for groundwater, HCO3—Na for Yellow River water and Cl—Na for lake water, which also shows there exists hydraulic relationship between groundwater and lake water that contains great concentration of the salt during the process of being recharged; TDS of the groundwater rapidly increases from the north to the south, varying from 262 mg/l to 2,296 mg/l. The lakes’ TDS, however, after reaching the maximum value of 1,213 mg/l in the north of Taerhu, decreases and is finally lower than that of groundwater, which shows lake water is recharged by present Yellow River and the change of groundwater conforms to hydrogeology model. The results of Quaternary geological survey show lakes can not only develop upon the riverbed subfacies, but also upon the dam facies in Taerhu. In addition, the distribution features of scattered lakes are not similar to those of oxbow lakes. The two arguments above basically eliminate the possibility that lakes are left by the ancient Yellow River. Alluvial deposit was ever eroded by the wind, which led in occurrence of underlain groundwater. In conclusion, the basins of lakes were formed by wind erosion.

Quaternary; Hetao Plain; Taerhu; mechanism of lakes; hydrochemistry; recharge

2016-01-24；改回日期：2016-09-12；责任编辑：潘令枝。

国土资源部公益性行业科研专项“我国不同季风区古气候演化差异及成因机制研究”( 201211077-3) ；中国地质调查局 “内蒙古1∶5万呼勒斯太苏木、塔尔湖镇等四幅填图试点”项目(12120114042101);内蒙古国土资源厅“狼山晚更新世(Qp3)以来新构造运动及其环境效应研究”项目(BSZFCG2015-HW-00403)。

张皓月，女，硕士研究生，1993年出生，水文地质学专业，主要从事地下水模型与信息技术研究。Email：1065386155@qq.com。

张绪教，男，博士，副教授，1964年出生，第四纪地质学专业，主要从事地貌与第四纪地质、新构造运动的教学及科研工作。Email：zhangxj@cugb.edu.cn。

P534.63;X141

A

1000-8527(2016)05-1170-09