死海(希伯来语:יַםהַמֶּלַח,阿拉伯语: اَلْبَحْرُ الْمَيْتُ,英语:Dead Sea)是世界上最咸的水体之一,其盐度达每升300克,是一般海水的8.6倍;也是世界上海拔最低的湖泊,湖面海拔为-438.61米(截至2024年3月)。死海位于亚洲大陆西部、阿拉伯半岛西北部、约旦河谷南部,以色列、约旦和巴勒斯坦三国交界处,西岸为犹太山地,东岸为外约旦高原,北部为约旦河流域。受地理环境和人类活动的双重影响,湖泊面积缩小严重,截至2019年,死海表面积为605平方千米,最大深度378米,最大长度为76千米,最大宽度为18千米。
命名
编辑死海的名称来源于它的自然环境,由于死海位于东非大裂谷之中,河流在裂谷中很难流泻出去,从而导致河水不断蒸发,使得湖水中的盐分不断沉积下来,使湖水含盐量高达23%~25%,由于水中缺氧,生物在湖中无法生存,岸边也不长草木,于是人们便把它称为“死海”。死海的英文名“Dead Sea”源于对阿拉伯语名称“Bahr”或“al-Bahr”“al-Mayyit”(البحر الميت)的翻译,而“Bahr”或“al-Bahr”“al-Mayyit”本身是早期希腊语(Νεκρά Θάλασσα,Nekrá Thálassa)和拉丁语(Mare Mortuum)的翻译,都是对死海的称呼。
死海在圣经和现代希伯来文中,多有记载,被称为“亚拉巴海”,就是盐海,此外还有多个名称用于指代死海,包括阿拉伯之海、东海、始源之海、东海、所多玛海、臭海、沥青海和恶魔海;在阿拉伯语中,它也被称为“罗得之海”,因为据说亚伯拉罕的侄子罗得的妻子在所多玛和蛾摩拉被毁灭时变成了一根盐柱。在古希腊和罗马地理学中,死海通常被称为某种形式的沥青湖。
位置境域
编辑死海位于亚洲大陆西部、阿拉伯半岛西北部,以色列、约旦和巴勒斯坦三国交界处,其沉积中心位于北纬31°30′29″,东经35°28′16″;地处约旦和巴勒斯坦之间的南北走向的大裂谷地带中段,西岸为犹太山地(Judaean Mountains),东岸为外约旦高原(Transjordanian Highlands),有利桑半岛突入湖中,将湖分为大小悬殊的北、南两部分;受地理环境和人类活动的双重影响,湖泊面积缩小严重,截至2019年,死海表面积为605平方千米,最大深度378米,最大长度为76千米,最大宽度为18千米。
死海位置示意图
历史变迁
编辑死海位于约旦大裂谷(Jordan Rift Valley),该裂谷属于东非大裂谷(East African Rift Valley)在西亚的延续。约旦河大裂谷所在的东非大裂谷处于非洲板块(African Plate)和印度洋板块交界处,大约3000万年以前,这一地区的地壳处在大运动时期,整个区域出现抬升现象,地壳下面的地幔物质上升分流,产生巨大的张力,正是在这种张力的作用之下,地壳发生大断裂,从而形成裂谷。
在中新世时期,当阿拉伯板块(Arabian Plate)与北部的欧亚板块(Eurasian Plate)相撞时,海床的剧变产生了外约旦高原和犹太山地的上折叠结构,形成了可以使约旦大裂谷下陷的裂缝;同时,当时的欧亚板块和非洲板块的碰撞,使得地壳发生了激烈的变动。在这个过程中,欧亚板块逐渐向东推进,使得东非大裂谷的破裂扩大,死海盆地逐渐形成。在大约370万年前的上新世晚期至更新世早期,现在的约旦河谷、死海和阿拉巴河谷北部多次被地中海(Mediterranean Sea)淹没。这些水域形成于一个狭窄而弯曲的海湾,地质学家称之为“塞多姆泻湖”,该泻湖通过现在的耶斯列谷(Jezreel Valley)与大海相连。塞多姆泻湖从北部的加利利海(Sea of Galilee)延伸到目前死海南端以南约50千米处,随后的湖泊从未超过这片广阔的水域。塞多姆泻湖沉积的蒸发岩主要由岩盐组成,最终在今天的塞多姆山地区的旧盆地底部达到2.3千米的厚度。
大约200万年前,约旦裂谷和地中海之间的陆地上升到海洋无法再淹没该地区的程度,塞多姆泻湖开始变成一个内陆湖泊。继塞多姆泻湖之后出现的第一个史前湖泊被命名为“阿莫拉湖”(可能出现在更新世早期),其沉积物发展成为阿莫拉地层;随后出现的是利桑湖,随着气候变得更加干旱,利桑湖最终萎缩,其水质盐度愈加增高,最终形成死海。
地理特征
编辑气候
死海北部和中西部地区属地中海气候,南部和东部地区则属于半干旱到极度干旱的沙漠气候。湖泊境域内全年大部分时间气候干燥舒适,拥有世界上最高的陆地气压,氧气密度为冬季高,夏季低;蒸发率高,年蒸发量为1700毫米,平均相对湿度为30%~40%,最高达45%~50%。
死海地区年平均降雨量为50毫米,降雨量分布不均,且大部分降水集中在12月至次年2月之间,暴雨持续数天,冬季降雨量极少,10月至5月为雨季,而夏季为6月至9月会出现大规模大气沉降,降雨同样稀少;降雨量不仅随纬度变化,而且流域以西山区也呈现出明显的地形效应,犹太山地到死海,短短30~50千米的距离内,降雨量从年均500毫米以上,降低至年均100毫米以下;从死海至外约旦高原顶部,降雨量上升至年均400毫米以上。此外,死海北部山区年降水量超过1000毫米,降雨天数超过75天,南部地区年平均降水量急剧减少,最南端年降水量小于40毫米,降雨天数小于10天;最干旱地区的降雨是分散的、零散的,通常伴有高强度的对流。
死海光照强度低,每年光照天数多达330天,并且太阳光线光路长度最长,而导致空气分子、水蒸气和气溶胶的散射增强。另外,该地区冬季温暖无冰冻,平均气温在14℃~17℃,夏季炎热,平均气温是34℃,最高可达51℃;表层(40米以上)水温为19℃~37℃,深层(40~100米)水温为22℃。
地质
地质构造
死海位于非洲板块和阿拉伯板块分离时所形成的地质低洼地带。该地区的构造特点包括约旦裂谷与死海转换断层的交汇。其中,死海转换断层是一条主要的断裂线,从红海延伸至土耳其,导致该地区频繁发生显著的地震活动,并使死海地表形成了每个世纪下沉约1米的速度。死海转换断层的活动不断塑造着当地的地貌,这种持续的构造活动,结合独特的气候条件,共同塑造了死海独特的地质特征。
死海盆地底部是一个地质学上的特殊区域,包括北部盆地和南部盆地,它们被底辟岩心浅台(利桑海脊)分隔,并通过利桑海峡相连。这两个水体都被盐水永久覆盖,但北部盆地是唯一的自然水体,而南部盆地则是一个暴露在地面上的盐田或泥滩平原。利桑半岛位于北部盆地和南部盆地之间,地表以下100至120米处有中新世的盐层,而在赛多姆山下方只有几米。利桑半岛的陆地表面正在缓慢上升,并发生着岩溶作用,上升速率大约每年几毫米,这一过程受到盐流动的驱动。
死海盆地地质平面图
地层
死海地区的地层主要包括侏罗系、白垩系和第三系岩层。其中,侏罗系为较老的岩层,包括了犹太山组主要由砂岩、泥岩、灰岩和凝灰岩组成,分布在盆地西部和南部;安曼组(Amman Formation)主要由砂岩和泥岩组成,分布在盆地东北部和南部;库尔努布(Kurnub Formation)组主要由砂岩和泥岩组成,分布在盆地西部。白垩系为盆地中期的沉积岩层,主要包括以色列白垩岩组主要由石灰岩和泥岩组成,分布在盆地北部和东部;约旦白垩岩组主要由砂岩、泥岩和石灰岩组成,分布在盆地南部。第三系为新近纪的沉积岩层,主要包括安曼组,由砂岩和泥岩组成,分布在盆地南部;亚喀巴湾组(Aqaba Formation)主要由泥岩和砂岩组成,分布在盆地北部。
岩石矿物
死海周围的岩石主要是其早期阶段的沉积物,主要含有文石、石膏以及大量的盐。有些盐嵌在巨大的地下砾石中。只要水面维持高度,快速侵蚀岩石的浓缩盐水能让地下盐结晶保持稳定。随着死海水面的下降,地下水位也一并下降。经过若干雨季并且在不断流动的泉水的作用下,地下盐砾便溶解,留下所谓的地下洞穴。
石盐随着季节变化不断沉淀。在夏季,在轻微过饱和状态下固结的粗石盐晶体在深湖底形成粗糙的晶体表面;在冬季较冷的条件下,松散的细石盐晶体在高过饱和度下形成光滑的湖底沉积物。死海浅表湖床受季节性温度变化的影响很大。此外,岩盐在死海浅湖底的沉积,以牺牲浅湖底的溶解为代价,导致盆地深层石盐沉积物横向集中和增厚,浅部边缘盆地沉积物变薄。
死海是世界盐湖开发程度最高、出产的化工产品数量最大的地区之一,每年生产出数以百万吨计的钾、镁和溴并销往全球。死海各类矿物质总计超过450亿吨,截至2010年12月18日,死海中钾盐储量高达20亿吨,氯化镁储量高达220亿吨,氯化钠储量高达120亿吨,氯化钙储量高达60亿吨,溴化镁储量高达10亿吨;其中钾盐矿床位于约旦一阿拉伯(Brava)地堑最深的部分。
地形地貌
死海地区内以盆地、山地为主,中心低且较宽,东西高且东边地形比西边陡,地表陷坑遍布,与周围的物源区与湖盆洼陷带的地貌高差很大,水体也很深,因而为典型的“深盆——深水”。死海盆地整体向中心下陷,是一个长132千米,宽7~10千米,深度小于10千米的全断陷盆地,其两侧由次垂直断层所限制。死海海岸属于一片“分水岭沙漠”的组成部分,其沙漠地貌向北延伸约130千米直至全球沙漠纬度带,西边是朱迪亚山地的绿色植被区,再往西地势逐渐降低。
死海西岸为犹太山地,东岸为外约旦高原,其中,犹太山地,包括了耶路撒冷南部和西部一系列山丘,最高海拔811.98米;外约旦高原则开始于北方的雅尔穆克河(约旦河支流),延伸到亚喀巴湾时逐渐变细消失,平均海拔900米左右。死海的两岸都是光秃秃的悬崖峭壁,其中,西岸由灰岩组成,海拔57米;东岸由色泽艳丽的砂岩组成,海拔750米。截至2024年3月,湖面海拔为-438.61米。
死海卫星图
水文
河流
约旦河是死海的主要水源,流域位于死海北部,河流河道长约330千米,最宽处约168米,流域面积约18500平方千米,年均径流量为14.70亿立方米。约旦河是全年流动的河流,但自然产流量较低,年变率和月变率较大,受地中海气候影响,夏季为枯水期,流量小,冬、春季流量较高。约旦河大部分径流产生于上游集水区(加利利湖以北),而流域的下部(南部)只有少数重要的多年生支流。
约旦河
湖泊水体
水量
死海水源补给主要靠约旦河,湖泊被东岸的利桑半岛(The peninsula of Al-Lisān)分为两个大小深浅不同的湖盆,北面的面积约占湖泊总表面积的四分之三,深约400米;南面的湖盆较小,平均深度不到3米,大部分是用于提取盐分的蒸发池。1998年~2000年期间,死海海平面平均每年下降约100厘米。截至2019年,死海表面积为605平方千米,最大深度378米,最大长度为76千米,最大宽度为18千米。
盐度和密度
死海为半聚合湖,是地球上盐分居第三位的水体,盐度为为34.2%(2011年),密度为1240千克/立方米(2005年)。1996年~2000年全聚期,死海的准盐度以每年约0.5千克/立方米的速度增加,冬季几乎没有减少;整个水体的垂直对流周期最初约为3个月,后来以约1周/年的速度增加。死海最深处的底层盐度升高约0.15~0.25千克/立方米。
在1976年以前,死海的水体较为稳定的分为两层,盐度稍低、密度较小的上部水团(epilimnion)漂浮在盐度较高、密度较大的下部水团(hypolimnion)上。死海的顶部大约35米左右的水域,平均盐度约为30%;死海的最低水层,盐度超过34%,并且氯化钠完全饱和,盐会从溶液中沉淀到海底形成岩盐。1976年之后,随着湖泊水位下降,表层水体盐度的增加,密度也随之增加,死海上层水体在分流状态时的稳定性减弱。
温度
由于死海的水量和水的热容量,死海冬季的温度实际上比陆地更温暖,而夏季则更凉爽。死海表层(40米以上)水温为19℃~37℃,深层(40米~100米)水温为22℃;水温在八月最高,平均为31.9°C;最凉爽的月份是二月,平均水温为16.1°C。此外,12月至次年1月,夜间的死海水温平均最低气温仅为15℃。此外,1996年~2000年,死海全聚期时,水温呈现出长期上升趋势,其中深水团温度以每年约0.25℃的速度上升,最深处的底层温度升高约0.5~0.6°C。
地下水
死海地下水系统由两个主要含水层组成,即上白垩纪朱迪亚群含水层(the Upper Cretaceous Judea Group Aquifer)和第四纪冲积沿海含水层(the Quaternary alluvial coastal aquifer)。流入死海的地下水主要是死海西侧的石灰岩和白云岩含水层,均为上白垩纪时期的含水层,每年有80~120×10立方米的水流入死海。而冲积沿海含水层则主要由碎屑沉积物组成,主要由砾石、沙子、粘土以及湖相沉积物如粘土、文石、石膏和盐组成,这些沉积物之间的交替分布又将含水层细分为几个地下水位和化学成分不同的亚含水层。
生物多样性
死海的湖水盐度达每升300克,为一般海水的8.6倍,很难在其中看到植物、鱼类或任何其他可见的生命。但有研究表明,在死海海底存在数十个喷涌淡水并充满细菌的巨型陨石坑。岩石顶部被绿色生物膜覆盖,这些生物膜利用阳光和泉水中自然存在的硫化物等化学物质来生存;岩石底部则存有专门以硫化物为食的细菌形成白色生物膜。此外,死海周边地区有着独特的动植物,包括野山羊、豹、蹄兔等濒临灭绝的物种;死海周围的湿地给包括死海麻雀(Dead Sea Sparrow)在内的物种提供了栖息地,也是每年在欧洲和非洲之间穿越的数百万候鸟的重要休息和繁殖地。
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