巴丹吉林沙漠周边地区水资源及地质概况示意图
研究人员进入巴丹吉林沙漠深处
□本报驻京记者
河海大学陈建生等人在今天出版的《自然》杂志上报告了一项令人惊讶的发现，巴丹吉林沙漠存在一个年补给量为5亿立方米以上的地下水库。研究人员由此建议，应该重新审视祁连山以北地区的调水计划。
研究人员进入巴丹吉林沙漠深处
在中国西北阿拉善高原上的巴丹吉林沙漠，有一片奇特的景观。那里沙山群集，个别沙山的相对高度达到500米，是世界最高的沙山，有人称之为“沙漠珠穆朗玛峰”；那里分布着100多个被当地人称为海子的湖泊，现在仍然有水的湖泊70多个，面积达23平方公里之多。
在极度干旱的沙漠里，为何会有如此之多的湖泊，那些高大的沙山又是如何形成的呢？在11月25日英国《自然》杂志上，来自河海大学、中国科学院地质与物理所、澳大利亚昆士兰大学等机构的研究人员发表论文认为，上述奇特景观背后隐藏着的是一个大型地下水库。
“地下河”的发现
论文的第一作者、河海大学科学研究院同位素水文研究所所长陈建生教授对记者说，他的沙漠情缘始于2001年。此前，中国北方沙尘暴的频频发生引起人们对内蒙古额济纳旗的关注，国务院作出了黑河分水的决定，即将上游甘肃张掖莺落峡流量的60％输送到下游的额济纳旗。黑河源起祁连山，滋润着河西走廊和位于巴丹吉林沙漠北缘的两大绿洲——张掖和额济纳。黑河流域治理也成为了中国实施西部大开发战略的重点工程之一。
为了加强基础研究，河海大学2001年成立了科学研究院，聘请国内外著名的专家任首席科学家。中科院地质与地球物理所的汪集院士被聘为河海大学双聘院士，该项目就是在河海大学院士基金和国际原子能机构技术援助项目的支持下，研究小组应用同位素水文学方法对巴丹吉林沙漠的地下水资源进行了深入研究的成果。
同位素水文研究是陈建生及其同事借助的主要研究手段。通过追踪水中的天然同位素，可以准确地获得一些地下水补给源的信息，同位素水文学的方法获取的信息是其他传统的水文学方法所不能得到的。研究小组成员、河海大学兼职教授顾慰祖告诉记者，水中的同位素成分相当于人体的“DNA”，而与DNA证据有所不同的是，一般需要用水中多种同位素来相互校核。
他们的研究小组多次深入巴丹吉林沙漠考察，在几处湖泊中发现了钙华，即碳酸钙晶体的沉积。研究小组经过同位素锶含量的分析后认为这是地下水经过了海相沉积地层的有力证据，表明沙漠湖泊水是来自于深层地下水，通过氦、氖同位素的分析进一步证实地下水与深大断裂有关。此外，他们在一个湖泊旁边的沙山上找到了一个完整的植物化石。“植物化石的年龄为4000多年，说明沙山至少在这段时间内没有移 动过，否则植物化石早就倒下了，”陈建生说，“沙山为什么不移 动呢？可能是沙山有稳定的水源补给。”
研究小组惊讶地发现，高大沙山的内部确实是潮湿的，体积含水率为2％-20％。研究小组在一个沙山边坡挖了1米深的井，观察到水的渗出，而这个井要比邻近湖泊水面高出17米之多！陈建生等认为，沙山里面含有的水分起到了类似粘合剂的作用，抵抗了强大的西北风的侵蚀，从而使沙山屹立在沙漠之中。
那么，沙山内部的水来自何处？还有，陈建生说，巴丹吉林沙漠仅诺尔图一个湖的面积就达1.5平方公里，湖泊最深处为16米，据估算其地下水补给量达每天超过1万立方米，足以满足西北地区10万人的生活用水。如此大的补给量又来自何处呢？
研究小组进行同位素等分析之后认为，巴丹吉林沙漠的湖泊和额济纳盆地的地下水同出一源，都是来自祁连山冰川积雪融水的补给，祁连山-巴丹吉林沙漠-额济纳盆地之间存在一条“地下河”，地下水的补给周期约为3 [1] [2] [3] 下一页 | 
