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开都河流沙的秘密

2019-09-16卢江良陈春全

科学24小时 2019年9期
关键词:考察队流沙泉眼

文/卢江良 陈春全

在我国境内,很多河流都存在着裹挟着大量泥沙向下游奔腾而去的情况,这种现象广义上被称为水土流失。其中最著名的是黄河,由于它在流经黄土高原时夹杂了大量黄沙而显现出黄色,因此得名。而我国新疆的开都河与之相比有过之而无不及。据说河中是沙随水动,甚至还会出现由水、沙共同形成的波涛和浪花。开都河也因此被称为“流沙河”。那么,开都河这种流沙的奇观是如何形成的,背后又隐藏着什么秘密呢?

探秘源头

开都河,蒙语称“开都郭勒”,大致意思是蜿蜒曲折的大河。它是新疆境内一条著名的内陆河,源头在天山山系的阿尔明山,全长500多公里,流域面积2.2万平方公里,总落差约1750米,平均径流量高达33.62亿立方米,最后注入博斯腾湖。为了彻底揭开这条河流的神秘面纱,一支由多学科专家组成的考察队来到天山脚下。

开都河的上游是著名的小尤鲁都斯盆地,在向导的带领下,考察队来到一处分布了许多泉眼的地方。这里广义上可被认为是开都河的众多源头之一。其中有个泉眼巨大无比,水量惊人,是当地百姓心中的“神泉”。

“神泉”位于草原山脚下的一片洼地,远远望去,巨大的泉眼犹如镶嵌在草原上的一块蓝色宝石。考察队意外地发现,除了络绎不绝前来取水的牧民,竟还有人正在泉中沐浴。从当地牧民口中得知,这里的泉水对皮肤特别有益。

幽深而神秘的出水口位于泉眼中央,直径达到了5米。汩汩的泉水夹带着大量的气泡,正源源不断地从地下喷涌而出。考察队员从提取的水样中发现,泉水没有半点杂质,也没有明显的异味。地质专家认为,由于泉水来自于深层地下,沿途会携带许多岩石中的矿物质,而自然界中某些矿物质确实对皮肤有益。

随后,考察队对泉水的流量进行了测量。从泉口涌出的泉水量高达每小时1800立方米,依照我国三口之家每月用水量8~10吨的平均值计算,这眼泉水1小时的出水量便可满足近200个家庭一月所需。

据向导介绍,就在几公里外,还有一处泉眼和眼前这个泉眼大不同。在好奇心的驱使下,大家来到另一处泉眼前。只见这处泉水的出露点面积较大,约500平方米左右,但大家却看不到明显的泉眼。

据说,这眼泉水具有清理肠道的功效。每天早晨牧民们都会来这里取水,水烧开后可加点酥油和盐巴,喝下后肠胃会很快开始发热,接着身体就开始出汗,并出现腹泻症状。牧民们认为这就是在排毒。

专家认为,此处的泉水和周围的雪山有着密切的联系。雪山的融水渗透到草原地下,而泉眼所处的位置又是草原上比较低洼的地方,地下水便在这里出露成了一个泉眼。但是,它一路从草原过滤过来,把沿途植物腐殖层和土壤里面含有的盐类物质微量地溶解进水里。人们饮用后,是有可能起到清理肠道的作用的。不过,专家也告诉大家,千万不能多喝。

暗藏陷阱

在向导的带领下,考察队继续向开都河的下游进发。

即将抵达“流沙河”时,只见眼前是一片宽阔的河谷,众多支流在这片河滩中肆意流淌。

这里的河道很窄,河水很浅,一般情况下车辆是能够顺利通过的。但向导提醒大家,别看河滩表面是坚硬的砂砾石,其下很可能隐藏着令人恐惧的流沙。

考察队的第一台车冲进湍急的河道后,谨慎前行,很快就驶上了河对岸。然而,当第二台车在行驶到河道中间时却突然陷入齐腰深的河水中,水很快漫进车里,车上的考察队员不得不弃车涉水上岸。就在考察队员上岸的短短十几分钟里,由于河水的冲蚀,车已越陷越深。地质专家认为,第一台车之所以能够顺利通过,是因为河床中的砂砾稍硬,车辆勉强过了河。而第二台车通过时,河底的沙子已被压松,无法承受车辆的重量,致使车轮被陷。

为了弄清楚开都河流沙的情况,考察队决定兵分两路,一队进行现场救援,一队勘察河道及周边情况。正当大家走在河道边一块看起来没有任何异常的滩涂上时,一名队员的腿突然陷进沙土里。

流沙是地理专业名词,简单地说就是沙像液体一样可以流动。流沙表面看起来是固体,一旦表面受到运动干扰,就会迅速“液化”,表层的沙子会变得很松软,浅层的沙子也会很快往下跑。沙子的这种迁徙运动,会使在流沙上面运动的物体下沉。

经过3个多小时的救援,陷入河道流沙里的车辆终于被拖拽上岸。稍作休息后,考察队继续向着开都河的下游前进。

四季流沙

当开都河一路流淌至焉耆县境内之后,河水的含沙量便明显增多。考察队搭乘快艇在河面考察时,发现船尾那道弧形的浪花中竟隐约可见浮动的游沙,正如《西游记》中关于流沙河“大水狂澜,浑波涌浪”的描述。

提取水样做进一步观察后发现,开都河焉耆段河水中的含沙量较大,且沙子本身比较奇特。一部分沙子因比较重便沉淀于容器底部,但另一部分沙子却一直悬浮在水中。

这里的沙子究竟从何而来,为何与众不同呢?

当开都河流淌到焉耆县境内时,从其南岸又汇入了黄水沟、清水河这两条支流。专家注意到,开都河属于雪冰融水和雨水混合补给的河流,流域的地形西北高,东南低。从综合考察的情况看,开都河的源头及上游的水量并不大,但沿途分别有巴音郭楞河、依列克西河等12条支流汇入,到中下游才从细流变为大河。

专家分析后认为,寻找开都河泥沙的来源首先应排除从上游进入的可能性。开都河上游的路径是从小尤勒都斯盆地,经过巴音布鲁克草原,到大尤勒都斯盆地,沿途地势平坦、水流平稳,沿岸又是草场,人类活动少且植被保存较好,水土流失较少,所以从上游地表径流带入开都河的泥沙也较少。另外,由于上游河段落差小,因此其侵蚀作用弱,且河水中泥沙易于沉积,故河流含沙量应该也较少。专家的推论很快被从开都河上游提取的水样化验结果所印证。

开都河的中游层峦叠嶂,东西峭壁凌空夹峙,河谷平均宽度200米,水面最宽处仅80米。据资料记载,中游的峡谷段是其主要的雨水及融雪水混合补给区,也是开都河洪水的主要来源地。

考察队顺着沿河的简易公路,一路艰难行进到路的尽头,来到了开都河中游峡谷段的核心区域。只见汹涌的开都河从狭窄的山谷中穿过,浪涛的轰鸣声在两侧的山峰间回荡。

专家在一条从山沟中流淌出的小溪里发现了名叫“绿帘石”的矿物。优质的绿帘石是名贵宝石,它属于硅酸盐类矿物,是岩石在地下热液的作用下蚀变、结晶而成。接着大家发现这个河沟里的岩石成分十分复杂,既有很多变质岩,又有不少浅层的火山岩。专家认为由于流水不断对山体进行切割,使原本深埋在地下的各种岩石不断暴露出来,而洪水又将它们汇集在这里。经过亿万年的沉积演变,就形成了这些成分复杂的新岩石。

这里山顶上的岩石也十分怪异。有的像覆盖在怪兽皮肤上的褶皱,有的像在石头上长出的扇子,还有的像海底丛生的珊瑚……其实这是一种原始岩石,属于海底沉积的砂质泥岩。经过若干年的蚀变,它们已经形成了细沙质的绿泥石片岩。再加上风化、雨水侵蚀等作用,用手轻轻一拨便碎成小块,甚至成了细小的颗粒。专家认为,这很可能就是开都河下游中悬浮砂砾的来源。

原来,开都河中游以及支流黄水沟河谷段由于山高坡陡,岩石裸露,植被稀疏,在风蚀、水蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀的共同作用下,水土流失严重。虽然这里属于大陆性气候,年降雨量较小,但时空分布比较集中,且降雨多以暴雨的形式出现,加之风比较大,平均风速可达每秒2.7米,风力、水力的交错侵蚀加重了水土流失的发生。更主要的是,这些地方的植被稀疏,土层较薄,遇到暴雨形成的地表径流冲刷,山坡上的表层土壤极易流失。

开都河的下游,主要指焉耆平原段出山口以下的河段,全长约126千米。开都河水在中游裹挟了大量泥土、砂砾冲向地势平缓的下游后,造成下游河道大量淤积。淤积的泥沙逐渐抬高了开都河的河床,导致水位不断上升。而人们为了防治洪水灾害,修建的堤防工程也不得不随之加高。实际上现在开都河在下游已成为了名副其实的地上悬河。

下游水位的抬升以及地势的平缓,使开都河焉耆段的水流缓慢,轻质的绿泥石片岩颗粒和质量较重的泥沙都沉积于此。当快艇的螺旋桨搅动河水,会让原本沉积在下面的泥沙和悬浮在水中的绿泥石片岩颗粒混合到河水中,形成沙浪、沙涛等罕见现象。

因此,开都河在焉耆段也就变成为了一条名副其实的“流沙河”。

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