巴丹吉林沙漠西南缘山地洪水补给沙漠地下水的沉积学与年代学证据

The landscape of mega-dunes developed with numerous lakes in Badain Jaran Desert is the research hotspot. One of the identical conclusions of the desert is that the desert lakes could be recharged by the groundwater, however, the source and mechanism of the groundwater is the focus of controversy. The main reason is that the groundwater in the desert is composed by components from various sources, and quantification of each component is difficult. This project will be based on the sedimentary records by ancient and modern mountain flood from southwestern margin of Badain Jaran Desert; quantify the recharge amount of mountain flood to desert groundwater. Remote sensing images of the southwestern margin desert, meteorological observation data, field inspection of sedimentary area and the chronology of ancient flood sedimentary records and their proxies will be used to quantitatively analysis and estimate the amount of water recharged by the modern and ancient flood. This study will answer at least part of the scientific question of Badain Jaran desert groundwater recharge. The data can provide a firm foundation for the study of groundwater source of the desert. This study can provide theoretical basis to solve the problem of water balance and Badain Jaran desert geomorphology process.

巴丹吉林沙漠众多高大沙山与沙漠湖泊共生的地貌景观是目前研究热点。较为一致的结论是巴丹吉林沙漠湖泊是由地下水补给，但是沙漠地下水补给来源和机制是目前争论的焦点，主要原因是沙漠地下水是由各种不同来源的组分混合构成，而各个组份的定量化困难。本项目以巴丹吉林沙漠西南缘古洪水和现代洪水尾闾积水区沉积记录为研究对象，对沙漠西南缘山地洪水补给沙漠地下水进行定量化研究。本项目将结合沙漠西南缘遥感影像，现代气象观测数据，洪水尾闾积水区野外观测数据，古洪水沉积记录年代学和替代指标数据，定量分析和估算现代洪水和古洪水补给巴丹吉林沙漠地下水量。本研究将可以部分回答巴丹吉林沙漠地下水补给来源这一科学问题，为巴丹吉林沙漠地下水的来源研究提供有力的数据基础，为解决巴丹吉林沙漠水平衡问题和地貌研究给出理论基础。

巴丹吉林沙漠湖泊由地下水补给，但是沙漠地下水补给来源和机制是目前争论的焦点。本项目以巴丹吉林沙漠西南缘古洪水和现代洪水尾闾积水区沉积记录为研究对象，对沙漠西南缘山地洪水补给沙漠地下水可能性和发生时期进行研究。通过多年连续观测巴丹吉林沙漠湖泊水量平衡和变化周期，沙漠湖泊水位总体成季节性周期变化，其在4-10月水位升高和春季水温异常高温暗示其接受了深部地下水补给；其在降雨后一至两天出现水位明显升高暗示沙漠降雨通过流域可以补给地下水进而补给沙漠湖泊，这项研究证明了沙漠湖泊存在多补给来源。通过对沙漠边缘洪积扇地下水位连续观测，发现洪积扇地下水从沙漠边缘山地到沙漠具有水位梯度，降雨后洪积扇地下水位明显升高，降雨过大时则在地表形成季节性山地洪水进入沙漠。目前沙漠边缘广泛分布有地质历史时期山地洪水形成的洪积物残余（雅丹地貌），测量这些洪积物年龄，发现洪积物主要形成于MIS7、MIS5和全新世中期。表明巴丹吉林沙漠边缘山地降水可以通过洪积扇地下水和地表径流补给沙漠地下水。本项目的研究证实了巴丹吉林沙漠地下水为多来源补给，为巴丹吉林沙漠地下水的补给研究提供有力的数据基础，为解决地貌过程研究给出理论基础。