地球科学概论-第十五章-湖泊及沼泽的地质作用

第十五章湖泊及沼泽

的地质作用第一节湖泊概述一、湖泊概况湖泊指陆地上较大的汇水盆地，遍布世界各地，总面积达270万km2世界湖泊之最湖泊最多的国家芬兰（55000余个）最大的湖泊里海（436340km2）最大淡水湖苏必略尔湖（88627km2）最深湖泊贝加尔湖（1620m）最高湖泊纳木湖（4718m）最低湖泊死海（－395m）二、湖水的来源、排泄及其化学成分湖水的来源：大气降水地面流水地下水冰川融水残留海水受到气候和地形的影响湖水的排泄：蒸发流泄往地下渗透受到气候的影响干旱气候下，主要以蒸发方式排泄；潮湿气候下，湖泊一般有出水口，以流泄方式排泄；有出水口的湖泊称为泄水湖或外流湖；无出水口的称为不泄水湖或内流湖；如流入量不小于湖水排泄量，那么湖泊长期存在；如流入量小于排泄量，那么湖泊那么逐渐干涸或为季节湖。湖水的化学成分：湖水中大局部元素以离子、胶体、或气体形式存在。主要离子包括：HCO3－、SO42－，Cl－、Mg2＋、Na＋、K＋等生物生命活动必需：NO3－、NO2－、NH4＋、P、Si、Fe等气体：O2、CO2、H2S、CH4等微量元素：Rb、Cs、F、As、B、Th、I、U等有机质成分湖水过度蒸发可以产生盐类沉淀，常见的有碳酸盐、硫酸盐以及氯化物，湖水化学成分与湖盆性质、流入水的成分、所在地区气候以及土壤性质等因素密切相关。三、湖泊的类型〔一〕按湖泊与径流的关系分为：1.吞吐湖〔排泄湖〕：即有河水流入湖中，又有湖水流出进入更大的河流中。如洞庭湖，鄱阳湖。鄱阳湖2.非吞吐湖：只有湖水外流。往往是河流的源头。3.终点湖〔河口湖〕：有入无出，河水流入湖中而终止。如青海湖。〔二〕按湖水盐度分为：1.咸水湖〔矿湖、矿化湖〕：湖水含盐量大于24.7‰。是重要的盐矿产地。里海是世界上最大的咸水湖。青海察尔汗盐湖是我国最大的盐湖。2.半咸水湖：含盐量在0.3－24.7‰。青海湖就是半咸水湖。

3.淡水湖：含盐量小于0.3‰。大局部湖泊都是淡水湖。〔三〕湖泊的成因分类：构造湖泊：湖盆由构造运动所形成

内力地质作用形成的湖泊

由于地壳运动使大块陆地沉降而形成的湖泊。如里海〔43万平方公里〕、洞庭湖、鄱阳湖等。特点是面积大，形态不规那么。由地壳运动产生的褶皱，断层所构成的凹陷局部形成的湖泊。如贝加尔湖、云南的滇池、内蒙的库仑湖等。由断层引起的湖泊一般具有形态狭长、湖水较深及岸线较直等特点。外力地质作用形成的湖泊

河成湖泊：由于河流曲流发育使河流截弯取直，被遗弃的河道形成牛轭湖。在大江河的中下游因河流改道、洪水泛滥也会形成一些小湖泊。海成湖泊：在滨海区的海湾地带，由于沉积作用使海湾逐渐封闭并与大海隔离而形成的湖泊。如杭州的西湖，江苏的太湖。

冰川湖泊：湖盆由冰川作用刨蚀而成，多分布在高山、高原或高纬度地区，例如北美的五大湖，芬兰的湖泊以及我国青藏高原上的大局部湖泊都是第四纪冰川刨蚀而成。溶蚀湖和陷落湖：岩溶地区经溶蚀所形成的湖盆称为溶蚀湖，地面塌陷形成的称为陷落湖，在我国两广、贵州等岩溶发育的地区广泛分布着这类湖泊。风蚀湖：湖盆因风蚀而成，常见于干旱地区，特点是水浅易干，一般面积较小，见于我国青海、西藏、新疆、内蒙、甘肃等，如敦煌月牙湖。人工湖〔水库〕：由人工筑坝堵塞谷地而成，我国此类水利工程众多。人工形成的湖泊

四、我国湖泊的分布特点我国湖泊众多，超过两万个；总面积达75610km2，面积在100km2以上的有100多个，面积超过1km2的更是多达2800余个。就地区而言主要分布在东部平原和青藏高原两大湖区，其中东部平原湖泊面积为23430km2，占全国的31％，而青藏高原上湖泊面积为36560km2，占到全国的48.4％。内流湖泊面积38150km2，贮水量5230亿m3，其中淡水390亿m3；外流湖泊面积37460km2，贮水量2270亿m3，其中淡水1760亿m3。最大的湖泊青海湖（4340km2）最大淡水湖鄱阳湖（2933km2）最高湖泊纳木错（4718m）最低湖泊艾丁湖（-155m）最长湖泊班公错（159km）最深湖泊长白山天池（204m）最咸湖泊察尔汉盐湖（527.15g/l)我国湖泊之最第二节湖泊的地质作用一、湖水的运动特征湖泊规模小，水深浅，动能远远小于海洋。湖浪运动与海浪相似，但是由于湖面面积小，陆地上风力弱，因此湖浪波长一般只有几米到几十米，也就是说20m以下的湖底就不受波浪作用。湖流一般出现在湖水进出湖盆的位置，流速很小。湖泊中也有潮汐现象，但是最大也不超过几厘米的幅度，作用十分微弱。某些大湖中可能会出现明显的浊流沉积。二、湖泊的剥蚀和搬运湖泊的侵蚀同样包括机械侵蚀、磨蚀以及化学溶蚀等方式，其中以机械侵蚀作用为主，与海洋类似，主要由波浪作用所引起，集中发生在湖岸附近，大湖的湖岸在湖浪长期的冲积和侵蚀作用下可能形成湖蚀洞穴、湖蚀凹槽、湖蚀崖等地貌。湖蚀产物〔以碎屑为主〕被湖流、沿岸流、浊流等动力往湖心方向搬运，在适当的位置沉积下来。〔一〕、湖泊的机械沉积作用1.沉积物的来源：

主要是由河流携带来的碎屑物，少量是由湖岸带湖浪侵蚀而来的。2.沉积物的特点：

具明显的环状分带现象：湖岸边缘和三角洲处为较粗碎屑〔沙砾、沙粒〕沉积。愈向湖心沉积物愈细〔黏土〕。具有良好的水平层理。常会有动植物化石。三、湖泊的沉积作用3.是湖泊消亡的主要因素

湖泊由于泥砂不断沉积，湖底被逐渐抬高。湖水变浅，最终被淤塞而消亡。

〔二〕、湖泊的化学沉积作用湖泊的化学沉积作用主要受气候及地理位置影响。有较大差异。现分述如下：

干旱气候地区湖泊的化学沉积作用一般特征

主要分布于我国西北地区，由于气候枯燥，蒸发量大于降水量，湖水中的盐分逐渐增加，当盐类到达饱和时，就会结晶沉淀下来。在湖底形成一层一层的盐类沉淀。结晶沉淀阶段：

由于盐类矿物溶解度的差异，在盐湖中常形成一定的结晶阶段：即溶解度小的先结晶，溶解度大的后结晶。出现交替沉积现象。其顺序为：

①碳酸盐沉积阶段〔碱湖、苏打湖〕：以天然碱〔Na2CO3·NaHCO3·2H2O〕为主及碳酸盐类。②硫酸盐沉积阶段〔苦湖、苦盐湖〕：湖水有苦味，以芒硝〔Na2SO4·10H2O〕、石膏(CaSO4·2H2O)为主。③氯化物沉积阶段〔盐湖〕：以岩盐NaCl、钾盐KCl为主。④硼酸盐沉积阶段〔硼砂湖〕：以硼砂矿〔Na2B3O7·10H2O〕为主。潮湿气候区湖泊的化学沉积作用

由于气候温湿雨量充分，化学作用和生物化学作用强烈，易溶物质Na、K、Mg等元素被流水带走，而溶解度较小的物质如Fe、Mn、Al等元素在适当的条件下(细菌作用、硫化氢作用、氧化作用)可形成低价盐化合物沉淀，并可形成以菱铁矿，褐铁矿等矿物。如山西平鲁县铁矿。例如：4Fe〔HCO3〕2＋O2＋2H2O4Fe〔OH〕3＋8CO2湖铁矿Fe〔HCO3〕2＋2H2SFeS2＋3H2O＋CO2＋CO黄铁矿Fe〔HCO3〕2FeCO3＋H2O＋CO2菱铁矿〔三〕湖泊的生物沉积作用湖中藻类

黏土混合细菌分解微生物

腐泥

氢化合物

石油天然气动植物遗体我国东北的大庆油田，华北的胜利油田等都属于古湖泊沉积成因的油气田。第三节沼泽及其地质作用一、概念及其成因沼泽是陆地上潮湿积水、喜湿性植物大量生长并且有泥炭堆积的区域。我国沼泽分布甚广，包括东北三江平原、柴达木盆地、四川松潘草原等地区，总面积超过11万km2。沼泽形成途径包括：浅水湖泊的沼泽化随着机械沉积作用的开展，逐渐将湖底垫高，湖水变浅，湖泊缩小，逐渐过渡为沼泽，潮湿气候区常出现植物呈同心圆状分布的沼泽。河流泛滥地的沼泽化海岸带的沼泽化因泻湖或海湾被淤塞；潮水侵漫到沿海低平地区；濒海区局部地壳上升海水的积留等原因而逐渐形成的沼泽。泉水涌出地的沼泽化泉水涌出的地方由于地面终年潮湿而形成沼泽。积水地段的沼泽化在地下水位极浅的地区，排水不良的广阔平地及局部低洼的地方，大气降水难以排除，因而地面长期积水形成沼泽。森林和草地的沼泽化森林和草原地区由于下部由于某些原因发育了隔水层，水分难以下渗，长期积水就演化成了沼泽。二、沼泽的沉积作用及其矿产沼泽的地质作用以生物沉积作用为主。高等植物遗体腐殖酸泥炭褐煤低等植物腐胶质腐泥油页岩厌氧分解与粉砂、泥质混合