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地中海北部的四个湖泊是喀斯特漏斗

归属:地理试题解析 2024-05-14 

  2023年全国甲卷地理试题:

  下图显示地中海北岸某地水系分布,①②③④为湖泊,其中①②③分别与入湖河流构成独立水系。研究者在野外考察中发现,①②③南侧高地上均存在谷地,谷底卵石堆积。研究表明该地曾发生过水系重组。据此完成6~8题。

6.推测①②③的湖泊类型、湖水主要输出方式分别为

  A.淡水湖、下渗
  B.淡水湖、蒸发

  C.咸水湖、下渗
  D.咸水湖、蒸发

7.判断①②③南侧谷地是

  A.狭长湖盆
  B.断流河道

  C.古冰川槽谷
  D.泥石流通道

8.据水系变化推测,MN一线

  A.南部抬升,北部沉降

  B.南部沉降,北部抬升

  C.褶皱隆起

  D.褶皱凹陷

  答案:6. A 7. B 8. A
  以上据说是官方答案。在官方答案出来之前,网上许多答案解析认为第6题选D(咸水湖、蒸发),理由其实也很简单:根据材料信息可以推断①②③是内流湖,内流湖盐分难以排出,加上地中海北岸附近属于地中海气候,蒸发量旺盛,认为蒸发是湖水的主要输出方式,因此湖泊盐度会越来越高,成为咸水湖。也有老师去查了这四个湖泊在哪里,但是发现这四个所谓的湖泊,竟然根本就没有看到水域!有兴趣的读者可以在Google Earth或其他地图软件中输入以下坐标(38° 6'2.28"N,23°16'10.05"E)或地名“希腊Psatha”,这四个“湖泊”区域的卫星影像如下:

区域卫星影像

区域地形图

  也是在这个“惊天”消息出来之后,网上掀起了一波对高考地理题是否在使用真实情境的质疑。本着对科学的探究精神,开始了对这道题的“刨根溯源”行动。这么一查,还真查出了一些门道。

  本试题来源于2002年发表在《Journal of the Geological Society》(SCIE收录,中科院3区,2022-2023年度IF=2.7)期刊上的一篇题为《Surface observations of active normal fault propagation: implications for growth》的文章,第一作者兼通讯作者是都柏林学院大学地质系N. C. Morewood教授。

  在通读全文后,第7和第8题的答案得到了直接的验证:南侧高地上的谷地就是古河道(former coursesof south-directed drainage);MN一线是一个活跃的正断层名为South Alkyonides Fault,北盘下降,南盘上升,导致盆地内水流汇聚、泥沙淤积。然而最迷的第6题仍然没有得到直接验证。更迷的是,作者从始至终没有把这①②③④称作lake或是其他代表“水”的东西,而是alluvium或alluvial drainagebasin或interior drainagebasinwith alluviual fill,也就是说作者是从水文地貌的角度去定义,而非从景观的角度定义。

  另外,据Gianna Kitsara(2009)等人的研究,希腊的年均潜在蒸发量是明显大于年均降水量的,从季节上看,暖季(warm season)在这一点上表现得尤为明显,而冷季(cold season)则表现为降水量略多于潜在蒸发量,这与希腊当地属于地中海气候是相对应的。

  希腊16 个站点的年降水量、暖季和冷季降水量(P)、蒸发皿蒸发量(Epan)和根据Penman-Monteith公式测算的潜在蒸散量(ΕΤp-m)平均值的总体趋势(Gianna Kitsara, 2009)

  读完论文后,笔者感觉仍然缺乏关于这四个“湖泊”的感性认识。尽管有卫星影像,但受限于分辨率和视角,我们仍然不能获得身临其境的体验。于是笔者对这片区域展开了更大范围的搜索,重点放在照片查找,于是便找齐了这①②③④这四个“湖泊”的照片:

“湖泊”②和“湖泊”①

“湖泊”③

“湖泊④

  这些照片的拍摄时间大多是春季,属于当地的雨季,可以看到在盆地内仍然没有水域,而是绿油油的一片,有的是当地传统的农田。以“湖泊”③为例,行走在田野间还可以看到一些取水用的水井,里面还有一些水。

“湖泊”③和里面的水井

  试题中“南侧高地”其实是Pateras山脉的一部分,希腊语Πατέρας,意为“父亲”,最高峰Λεοντάρι,海拔1132m。在照片中可以见到那些“谷地”,它们在地貌学上叫做“风口”(wind gap)。网页信息

  从照片拍摄者的介绍中得知其中一个盆地的名称叫做Μεγάλος Κρύφτης,于是围绕这个关键词进一步搜索相关信息,发现这四个盆地都是有名字的,分别叫做Μικρό、Μεγάλο Βαθυχώρι、Μικρός、Μεγάλος Κρύφτης,它们都是坐落于Pateras山脉北部的四个sinkhole或καρστικών βυθισμάτων(喀斯特漏斗)。在一些旅游网站上,这四个喀斯特漏斗被看作是Pateras山脉最具特色的景点,它们不仅是地质奇观,更是当地早期农业和聚落的重要发展地。部分网站网页截图如下,在下方附上了链接,感兴趣的读者可以点开查看(可能有部分网站看不了,第三个应该可以正常访问)。

  至此,2023年全国甲卷地中海北岸四个“湖泊”的真实身份算是实锤了,就是四个喀斯特漏斗,那些“入湖河流”其实也是季节性的小溪流。每当雨季来临的时候,降雨产生的径流汇集到上游的沟谷中,汇入这些喀斯特漏斗。同时,季节性的河流会带来泥沙,充填在这些漏斗内,为农业发展提供便利。由于入湖河流是季节性的,即便形成湖泊也是季节性的(这也是论文作者从地貌角度描述的原因吧),仅存于当地多雨的冬季。因此湖泊类型是淡水湖;冬季蒸发弱,且喀斯特漏斗的存在会使得湖水主要输出方式是下渗,第6题选A没问题了。

  但学生不知道这四个“湖泊”是喀斯特漏斗,那该怎么选出正确选项呢?笔者认为,试题中的位置信息和比例尺是线索,得到“湖泊”是季节性湖泊是解题关键。从位置信息上,“地中海北部”告诉我们当地的气候是地中海气候,夏季炎热干燥、冬季温和多雨。进一步地可以得出,蒸发主要在夏季,降水主要在冬季。从比例尺可以得出这四个“湖泊”都相对较小、“入湖河流”的长度相对较短,也就是说这四个互相独立的水系规模都很小。水系的规模小,代表着流域内集水面积小、蓄水量也很小,也就意味着这里的地表径流的产流和降水过程是密切相关的。更直白点儿说,由于水系规模小,这些河道和盆地只在下雨的时候才可能有水,这时形成的湖泊就是季节性(或间歇性)淡水湖;一旦好几天不下雨了这些入湖河流就会干涸,湖泊缺少补给后湖水也会以蒸发和下渗的形式输出,湖泊消失。

  但是,到底是蒸发占主导还是下渗占主导,若仅以材料信息来判断,恐怕仅有从冬季当地蒸发相对弱,且MN一线为断层的角度判断是下渗了。如果给出湖泊的存续时间,例如2~3天,那判断下渗就会简单些,这里也是笔者认为这道题可能不太完美的地方。

  高考作为选拔性考试,笔者相信还是有学生能够知道地中海沿岸地区的地质构造背景的。地中海从威尔逊旋回理论来说属于大洋盆地的残余阶段,中生代海相沉积分布较广,在岩石上表现为大面积的石灰岩、白云岩分布。区域地质构造相对活跃,活动断裂发育。从地质和气候上有较好的喀斯特地貌发育条件(“喀斯特”一词本身就来源于地中海北岸克罗地亚伊斯特拉半岛上的石灰岩高原的地名)

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  • 关键词:喀斯特 地中海 漏斗 四个湖泊
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