普通地質(zhì)學(xué)第15章 湖沼及其地質(zhì)作用

第十五章湖沼及其地質(zhì)作用第十五章湖沼及其地質(zhì)作用第二節(jié)湖泊的地質(zhì)作用第一節(jié)湖泊概述第三節(jié)沼澤的地質(zhì)作用22023/3/30第十五章湖沼及其地質(zhì)作用

湖泊和沼澤是大陸上相對(duì)靜止的水體，其地質(zhì)作用以沉積作用為主，常形成如鐵、錳、鋁、煤、石油和鹽類(lèi)等重要沉積礦產(chǎn)。湖泊和沼澤的沉積明顯地受氣候、地形和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等因素的影響，并且湖泊還是調(diào)節(jié)河流流量和湖區(qū)附近氣溫的作用。因此，對(duì)湖泊和沼澤地質(zhì)作用的研究，不僅對(duì)尋找礦產(chǎn)資源,及現(xiàn)代湖泊和沼澤的利用具有重要意義，而且還有助于分析研究地質(zhì)歷史時(shí)期的古地理、古氣候、地殼運(yùn)動(dòng)特征提供重要證據(jù)。32023/3/30第十五章湖沼及其地質(zhì)作用

湖泊是陸地有機(jī)質(zhì)富集、埋藏并向油氣轉(zhuǎn)化的有利場(chǎng)所，我國(guó)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的油氣儲(chǔ)量90％以上來(lái)自中、新生代陸相湖泊沉積，同時(shí)在湖泊沉積中還蘊(yùn)藏著鹽、鐵、煤、油頁(yè)巖等礦產(chǎn)。因此，無(wú)論是對(duì)地質(zhì)理論，還是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)來(lái)講，湖沿沉積的研究均有著十力重要的意義。42023/3/30第一節(jié)湖泊概述一、湖泊的概況

(一)形成湖泊的必備條件：1.有一個(gè)儲(chǔ)水的洼地；2.具有足夠的水源供給。52023/3/30第一節(jié)湖泊概述1.湖泊湖泊是指陸地表面洼地積水而成的水域。積水的洼地稱(chēng)為湖盆。世界湖泊總面積270萬(wàn)km2，世界最大的湖泊是里海（436340km2

、咸水湖），第二是蘇必利爾湖（88627km2

、淡水湖）；最深的湖是貝加爾湖（1620米），海撥最低的湖是死海（低于海平面395米）最高的是我國(guó)西藏高原的納木湖(湖面海拔4718米)。我國(guó)湖泊總個(gè)數(shù)2萬(wàn)多個(gè)，面積約75610km2

，鄱陽(yáng)湖（約5000km2

）、洞庭湖（4000多km2

）。62023/3/30第一節(jié)湖泊概述(二)湖泊的一般特征

①湖泊的水動(dòng)力特征：湖泊的水動(dòng)力作用與海洋有些近似，主要表現(xiàn)為波浪和岸流作用。缺乏潮汐作用，這是與海樣的重要區(qū)別之一。②湖泊的物理化學(xué)條件：湖泊對(duì)大氣的溫度變化較為敏感，由于水的密度在4℃時(shí)最大，氣溫的變化使處于此溫度的水體沉降至湖底，湖水出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象。造成了表層水與底層水的地球化學(xué)條件的差異。

③生物學(xué)特征：湖泊環(huán)境中常有發(fā)育良好的淡水生物群，如淡水的腹足類(lèi)、雙殼類(lèi)等底棲生物，以及介形蟲(chóng)、葉肢介、魚(yú)類(lèi)等浮游和游泳生物，此外過(guò)常發(fā)育有輪藻、藍(lán)藻等低等植物。72023/3/30二、湖泊的分類(lèi)

（一）按湖泊與徑流的關(guān)系分為：1.吞吐湖（排泄湖）——即有河水流入湖中，又有湖水流出進(jìn)入更大的河流中。如洞庭湖，鄱陽(yáng)湖。鄱陽(yáng)湖2.非吞吐湖——只有湖水外流。往往是河流的源頭。如西藏南部的瑪那薩羅沃池。3.終點(diǎn)湖（河口湖）——有入無(wú)出，河水流入湖中而終止。如青海湖，寧夏的吉蘭泰鹽池。82023/3/30（二）按湖水含鹽分的程度分為：1.咸水湖（礦湖、礦化湖）——湖水含鹽量大于24.7‰。是重要的鹽礦產(chǎn)地。里海是世界上最大的咸水湖。古海察爾汗鹽湖是我國(guó)較大的鉀鹽生產(chǎn)地。2.半咸水湖—含鹽量在0.3—24.7‰。青海湖就是半咸水湖。3.淡水湖——含鹽量小于0.3‰。大部分湖泊都是淡水湖。92023/3/30三、湖泊的成因

湖盆的成因類(lèi)型內(nèi)動(dòng)力作用形成的湖盆外動(dòng)力作用形成的湖盆構(gòu)造作用形成的湖盆火山作用形成的湖盆冰川作用形成的湖盆河流作用形成的湖盆風(fēng)作用形成的湖盆102023/3/30（一）內(nèi)力地質(zhì)作用形成的湖泊

1.構(gòu)造湖泊：構(gòu)造成因的湖泊可進(jìn)一步分為斷陷型、幼陷型、前陸型3個(gè)基本類(lèi)型和一些復(fù)合類(lèi)型(如斷陷一坳陷復(fù)合型)。①斷陷型湖或裂谷型湖多分布在斷陷盆地的各個(gè)凹陷內(nèi)，其構(gòu)造活動(dòng)以斷陷為主，橫剖面呈兩側(cè)均陡的地塹型或一側(cè)陡一側(cè)緩的箕狀型

②坳陷型湖泊及其所在的沉積盆地以坳陷式的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為特點(diǎn)，表現(xiàn)為較均一的整體沉降，湖底的地形較為簡(jiǎn)單和平緩，邊緣斜坡寬緩，中間無(wú)大的凸起分割，水域統(tǒng)一形成一個(gè)大湖泊。沉積中心與沉降中心一致，接近湖泊中心。112023/3/30（一）內(nèi)力地質(zhì)作用形成的湖泊

1.構(gòu)造湖泊：構(gòu)造成因的湖泊可進(jìn)一步分為斷陷型、幼陷型、前陸型3個(gè)基本類(lèi)型和一些復(fù)合類(lèi)型(如斷陷一坳陷復(fù)合型)。

③前陸型湖泊是指沿造山帶大陸外側(cè)分布的沉積盆地，分布于活動(dòng)造山帶與穩(wěn)定克拉通之間的過(guò)渡帶。在山前出現(xiàn)強(qiáng)烈沉降帶，向克拉通方向沉降幅度逐漸減小，沉積底面呈斜坡?tīng)睢?22023/3/30132023/3/30構(gòu)造作用形成的湖盆142023/3/302.火山湖泊②火山噴發(fā)的熔巖流堵塞河谷形成的堰塞湖。如牡丹江上游的鏡泊湖，黑龍江德都的五大連池。①火山口洼地積水形成的湖泊。如長(zhǎng)白山天池，湛江市西郊的湖光湖，云南騰沖大龍?zhí)逗?。長(zhǎng)白山天池五大連池三池152023/3/30（二）外力地質(zhì)作用形成的湖泊

1.河成湖泊——由于河流曲流發(fā)育使河流截彎取直，被遺棄的河道形成牛軛湖。如湖北監(jiān)利縣尺八口牛軛湖等。在大江河的中下游因河流改道、洪水泛濫也會(huì)形成一些小湖泊。2.海成湖泊——在濱海區(qū)的海灣地帶，由于沉積作用使海灣逐漸封閉并與大海隔離而形成的湖泊。如杭州的西湖，江蘇的太湖。西湖162023/3/303.熔巖湖泊——在巖溶地區(qū)由于陷坑，落水洞堵塞而形成的湖泊。如昆明的黑龍?zhí)丁?/p>

還有冰川形成的湖泊：新疆天山的天池。

風(fēng)蝕作用形成的湖泊：甘肅敦煌的月牙湖。天山天池——冰川堰塞湖

172023/3/30第一節(jié)湖泊概述4.風(fēng)作用形成的湖盆182023/3/304.風(fēng)作用形成的湖盆

生態(tài)惡化敦煌月牙泉水位僅有一米

月牙泉位于敦煌市南5公里處，其形狀酷似一彎新月，四面被鳴沙山環(huán)抱，“沙水共生、山泉共處”，從而構(gòu)成了舉世聞名的沙漠奇觀。但由于近年來(lái)敦煌生態(tài)惡化導(dǎo)致月牙泉水位急劇下降，截至目前為止，月牙泉的水位僅有1米。1960年月牙泉水域面積22.3畝，最大水深7.5米；1986年，水域面積13.3畝，最大水深4.2米；目前，水域面積只有8.3畝，最大水深只有1米。有數(shù)據(jù)表明，1975年至2001年的26年間，敦煌地下水位共下降了10.77米，平均每年下降0.414米。

為恢復(fù)大漠明珠的原貌，2002年開(kāi)始，甘肅省投資3700多萬(wàn)元，采用地表水與地下水結(jié)合的綜合人工回灌滲水治理方案，為月牙泉“輸液”。192023/3/30202023/3/30

5.湖水的來(lái)源及補(bǔ)給湖水主要來(lái)自大氣降水、地面流水和地下水，其次來(lái)自冰雪融水和海水等。不同湖泊的湖水來(lái)源不同，它們主要受氣候和位置的影響。位于地勢(shì)較高的湖泊，主要靠大氣降水補(bǔ)給；溫濕氣候區(qū)的湖泊，湖水主要來(lái)自地面流水和大氣降水；干旱和冷濕氣候區(qū)的內(nèi)陸湖泊，則以冰雪融水和地下水補(bǔ)給為主；而靠海邊的瀉湖則以海水補(bǔ)給為主。212023/3/306.湖水的消耗湖水通過(guò)蒸發(fā)、流泄和滲透等方式不斷消耗。干旱氣候區(qū)的多數(shù)湖泊無(wú)出口，湖水消耗以蒸發(fā)和滲透為主，這類(lèi)無(wú)出口的湖泊稱(chēng)為不泄水湖。溫濕、濕熱氣候區(qū)的多數(shù)湖泊有出口，湖水主要以向外流泄的方式消耗。這類(lèi)外泄有出口的湖泊稱(chēng)為泄水湖；只有當(dāng)湖水補(bǔ)給量大于消耗量時(shí)，才能保持為終年積水的湖泊，否則將成為季節(jié)有水的間歇湖。222023/3/30第二節(jié)湖泊的地質(zhì)作用

湖泊常被人們用來(lái)形容寧?kù)o，淡然，是因?yàn)楹吹幕顒?dòng)性很弱，所以湖泊的侵蝕搬運(yùn)能力都很弱，其地質(zhì)作用主要表現(xiàn)在沉積作用上。分為機(jī)械沉積，化學(xué)沉積和生物沉積。一、湖泊的機(jī)械沉積作用1.沉積物的來(lái)源：

主要是由河流攜帶來(lái)的碎屑物，少量是由湖岸帶湖浪侵蝕而來(lái)的。羅布泊232023/3/302.沉積物的特點(diǎn)：①具明顯的環(huán)狀分帶現(xiàn)象：湖岸邊緣和三角洲處為較粗碎屑（沙礫、沙粒）沉積。愈向湖心沉積物愈細(xì)（黏土）。②具有良好的水平層理。③常會(huì)有動(dòng)植物化石。3.是湖泊消亡的主要因素

湖泊由于泥砂不斷沉積，湖底被逐漸抬高。湖水變淺，最終被淤塞而消亡。242023/3/30二、湖泊的化學(xué)沉積作用

湖泊的化學(xué)沉積作用主要受氣候及地理位置影響。有較大差異?，F(xiàn)分述如下：（一）、干旱氣候地區(qū)湖泊的化學(xué)沉積作用。1.一般特征：

主要分布于我國(guó)西北地區(qū)，由于氣候干燥，蒸發(fā)量大于降水量，湖水中的鹽分逐漸增加，當(dāng)鹽類(lèi)達(dá)到飽和時(shí)，就會(huì)結(jié)晶沉淀下來(lái)。在湖底形成一層一層的鹽類(lèi)沉淀。

由于鹽類(lèi)礦物溶解度的差異，在鹽湖中常形成一定的結(jié)晶階段：即溶解度小的先結(jié)晶，溶解度大的后結(jié)晶。出現(xiàn)交替沉積現(xiàn)象。其順序?yàn)椋孩偬妓猁}沉積階段（堿湖、蘇打湖）——以天然堿（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）為主及CO3類(lèi)。2.結(jié)晶沉淀階段：252023/3/30②硫酸鹽沉積階段（苦湖、苦鹽湖）——湖水有苦味，以芒硝（Na2SO4·10H2O）、石膏(CaSO4·2H2O)為主。③氯化物沉積階段（鹽湖）以巖鹽NaCl、鉀鹽KCl為主。④硼酸鹽沉積階段（硼砂湖）—以硼砂礦（Na2B3O7·10H2O）為主。西北地區(qū)是我國(guó)重要的鹽礦產(chǎn)區(qū)。262023/3/30272023/3/30

282023/3/30（二）潮濕氣候區(qū)湖泊的化學(xué)沉積作用

由于氣候溫濕雨量充沛，化學(xué)作用和生物化學(xué)作用強(qiáng)烈，易溶物質(zhì)Na、K、Mg等元素被流水帶走，而溶解度較小的物質(zhì)如Fe、Mn、Al等元素在適當(dāng)?shù)臈l件下(細(xì)菌作用、硫化氫作用、氧化作用)可形成低價(jià)鹽化合物沉淀，并可形成以菱鐵礦，褐鐵礦等礦物。如山西平魯縣鐵礦。292023/3/30（三）湖泊的生物沉積作用

湖中藻類(lèi)黏土混合細(xì)菌分解微生物

腐泥

碳?xì)浠衔?/p>

石油天然氣動(dòng)植物遺體

我國(guó)東北的大慶油田，華北的勝利油田等都屬于古湖泊沉積成因的油氣田。大慶油田分流河道砂巖幾何形態(tài)302023/3/301.沼澤及成因沼澤地指長(zhǎng)期受積水浸泡，水草茂密的泥濘地區(qū)。土壤剖面上部為腐泥沼澤土或泥炭沼澤土，下部為潛育層。有機(jī)質(zhì)含量高，持水性強(qiáng)，透水性弱，干燥時(shí)體積收縮。我國(guó)主要分布在東北三江平原、西北柴達(dá)木盆地、四川及藏北等地。沼澤的主要成因類(lèi)型：淺水湖泊沼澤、河流泛濫沼澤、海岸沼澤、泉水涌出地的沼澤。第三節(jié)沼澤的地質(zhì)作用312023/3/30322023/3/30第三節(jié)沼澤的地質(zhì)作用一、沼澤的概念及成因

1.沼澤——是陸地表面被水充分潤(rùn)濕，并生長(zhǎng)著大量嗜濕性植物以及有泥炭堆積的地帶。2.沼澤形成的基本條件是：①地面低洼②有充分的水分，長(zhǎng)期保持水過(guò)飽和狀態(tài)。3.沼澤的成因：①湖泊不斷被泥沙淤塞、填高，湖岸植物不斷向湖心發(fā)展，最終形成沼澤。332023/3/30湖濱沼澤陸地沼澤化湖泊演為化沼澤342023/3/30②在沖積平原三角洲上，由于洪水泛濫在低洼處形成沼澤。③海灣地區(qū)的潮間帶也可能形成沼澤。沿海紅樹(shù)林沼澤④潛水面靠近地表，在低平的地方形成沼澤。新疆巴音布魯克天鵝湖二、沼澤的地質(zhì)作用與煤的形成

沼澤的地質(zhì)作用以生物沉積作用為主。

大量堆積溫度沼澤植物遺體泥炭褐煤煙煤無(wú)煙煤壓力352023/3/30

沼澤的生物沉積作用沼澤的地質(zhì)作用基本上就是沼澤的生物堆積作用。在沼澤地區(qū)生長(zhǎng)的大量喜濕性植物死亡后，遺體堆積起來(lái)。在沼澤的積水和上覆植物遺體及泥沙的掩覆下，通過(guò)一系列生物和化學(xué)作用，形成含碳質(zhì)較高的、質(zhì)地疏松的棕褐或黑色物質(zhì)（泥炭）。伴隨地殼的緩慢下降，則可形成巨厚的泥炭層。泥炭