08第八章湖泊和沼泽地质作用

《普通地质学》主讲人:赵德军单

位:地球科学学院地

点:6A210电

话:6663217814.湖泊和沼泽地质作用被静止或弱流动水所充填，而且不与海洋直接沟通的盆地称为湖泊。它包括湖盆和湖水两部分。湖泊遍布世界各地，占陆地面积的２%以上。它们和大小、形状和深度相差很大，如苏必利尔湖，阿拉伯半岛的死海、纳木错湖，湖水深者如贝加尔湖。

湖泊和沼泽以沉积作用为主。常形成如铁、锰、铝、煤、石油和盐类等重要沉积矿产。调节河流流量和湖区附近气温的作用。14.湖泊和沼泽地质作用14.湖泊和沼泽地质作用14.1湖泊的成因与水动力14.2湖泊和沼泽的地质作用14.1湖泊的成因与水动力(B)湖泊由湖水与湖盆组成。湖泊的成因类型内动力作用形成的湖外动力作用形成的湖构造湖火山湖冰川湖河流侵蚀湖风成湖地震湖重力湖海成湖岩溶塌陷陨石成湖人工湖（一)内动力作用形成的湖盆

世界上规模较大的湖盆多数是由内动力地质作用而形成，如里海、贝加尔湖、太湖、洱海、滇池等1.构造作用形成的湖盆区域性地壳下沉造成的湖盆---太湖等。

断层作用导致局部地壳陷落---云南滇池。

残存洋盆---里海，大陆碰撞；

海退后洼地。

断陷成因湖盆推覆成因湖盆拉分成因湖盆断层陷落湖（泸沽湖)贝加尔湖地震湖（塌陷、崩塌所致)叠溪地震湖14.1湖盆的成因类型火山作用形成的火山口中蓄水而形成湖泊,如中国东北的长白山主峰白头山上的天池就属此类湖盆火山口湖熔岩堰塞湖14.1.2湖盆的成因类型冰川作用形成的湖盆14.1.2湖盆的成因类型冰川作用形成的湖盆14.1.2湖盆的成因类型牛轭湖的形成过程牛轭湖14.1.2湖盆的成因类型堰塞湖的形成14.1.2湖盆的成因类型在气候干旱地区,风蚀作用或风积作用可以形成湖盆,甘肃敦煌的月牙泉澳大利亚——泻湖

岩溶陷落湖14.1.２

湖泊的水动力湖水的来源及补给(C)

来源：大气降水、地面流水和地下水，冰雪融水和海水等。

消耗(C)消耗：蒸发、流泄和渗透。干旱气候区的多数无出口，形成不泄水湖。温湿气候区的多数湖泊有出口，称为泄水湖;湖水补给量大于消耗量时，才能保持为终年积水的湖泊，否则将成为间歇湖

。

不泄水湖泄水湖湖水的成分（c)影响湖水化学成分的主要因素是:湖盆地区的岩石组成入湖河水的化学成分入湖河流流域内的自然地理性质根据湖水的含盐度，可将湖泊分为四类：1.淡水湖:含盐度＜0.03%2.半(微)咸水湖:含盐度为0.03-2.47%3.咸水湖:含盐度＞2.47%4.盐湖：盐分饱和结晶。

三、湖泊的动力（C）波浪、潮流、湖流和浊流，化学和生物动力。蕴藏于湖水中的化学动力和生物动力，是造成湖泊中化学沉积作用和生物堆积作用的原动力。化学动力是指溶解于湖水中的各种气体（如O2.H2S等）和离子（如HCO3－、SO42－、Fe2＋＋等）在湖水中的化学活动能力。带入FeSO4在表层是稳定的，到深水区遇H2S后便不稳定，变成FeS2沉淀下来。

生物动力影响湖水的介质性质（Ph和Eh值），在生物茂盛的湖泊，湖面是氧化环境，向湖底逐渐转变为弱还原、中还原、强还原的环境。

14.2湖泊的地质作用(B)湖的地质作用:主要表现在对湖岸、底的磨蚀、湖内物质的再分配和湖盆的沉积作用等。湖水运动:规模较小，运动无一定方向。其主要的地质作用为沉积作用。

14.2.1湖泊的机械沉积作用机械沉积来源于入湖河流携带的碎屑物,其次为湖浪冲蚀湖岸岩石的产物.从湖的边缘至湖的中心依次沉积下来,大致呈环带状的分布。潮湿气候区的湖泊在河口形成很多湖滨三角洲。最后成为湖积—三角洲平原或演化成为沼泽。

干旱气候区的湖泊河口三角洲亦不发育,最后湖水干涸可演化成盐沼或泥沼。

湖泊沉积的分带现象14.2.1湖泊的机械沉积作用湖泊的演化过程初期,三角洲很小过渡时期,湖泊缩小变浅晚期,湖泊消亡,出现湖积三角洲平原洞庭湖1900年面积:5000km2，现在:2800km2。

14.2.2湖泊的化学沉积作用(B)潮湿气候地区入湖河流和地下水带有较多的铁、铝、锰等低价氧化物或胶体溶液,入湖后,与湖水相混发生反应,或在生物作用下,使其沉淀下来,则可形成铁、铝土、锰等矿床。

湿热气候区,低价铁盐氧化成氢氧化铁:4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓+14CO2↑冷湿地区,为弱还原环境,在生长的能吸收重碳酸铁中的CO2的细菌作用下,形成菱铁矿。Fe(HCO3)2→FeCO3↓＋H2O＋CO2↑生物繁茂的潮湿区湖内,由于生遗体分解产生H2S使湖底成强还原环境,因而使带湖内的低价铁变成硫铁矿而沉淀,形成黄铁矿。Fe(HCO3)2＋2H2S－→FeS2↓＋3H2O＋CO2↑＋CO↑14.2.2湖泊的化学沉积作用干旱气候地区的湖水:主要消耗在蒸发上。流水带来的盐分在湖中逐年增加,湖水含盐度不断增高,致使淡水湖逐渐变成咸水湖,甚至盐湖。

盐湖14.2.2湖泊的化学沉积作用

干盐湖14.2.2湖泊的化学沉积作用（A)化学沉积分异作用：在盐湖中按其溶解度大小依次沉淀.1.碳酸盐(如:方解石、苏打、天然碱)形成碱湖。吉林、内蒙2.硫酸盐(如:石膏、芒硝、无水芒硝)，苦湖，新疆，青海3.氯化物(如:食盐、光卤石、钾盐)，盐湖，青海干盐湖中的盐矿青海省湖盐蕴藏量达600亿吨,较大的盐湖有茶卡盐池、柯柯盐池和察尔汗盐池。

上述盐湖的盐类沉积顺序（A)：平面上：从湖滨向湖心，盐类分布按碳酸盐、硫酸盐到氯化物，大致呈同心环状。如柴达木盆地边缘一些小湖。在剖面上：由下往上依次为碳酸盐、硫酸盐和氯化物。

罗布泊干涸后的卫星影像14.2.3湖泊的生物沉积作用(A)潮湿气候区生物极为丰富,生物尸体和湖泥在缺氧富H2S的环境中,经细菌分解和聚合等生物化学作用，形成一种呈黄褐色的富含沥青胶冻状粘泥，称为腐泥.(碳（40－50％),此外还含氢（6－7％)、氧（34－44％)、氮（＜6％))。腐泥被泥沙掩埋后经成岩作用形成腐植煤。腐泥中含矿物质数量大于40%者，称沥青粘土，经成岩作用后则成为油页岩。

厚层腐泥经深埋后,经细菌作用，有机质逐渐分解和合成为碳氢化合物（烃类)，如沥青、干酪根等。之后经过其他物理化学变化，最终可以形成石油。若埋藏深度超过4000m，压力超过300大气压，地温超过200℃，石油则转化为天然气。这些石油和天然气可运移至适当地方储集而形成极为重要的油气藏。我国的大庆油田、胜利油田、大港油田等主要是在陆相湖沼或湖成三角洲环境中生成的。

14.1.6沼泽及成因(B)沼泽:陆地上湿度过剩、生长有特殊植物并有泥炭形成的地段成为沼泽。沼泽的成因:

水体边缘和附近地区沼泽化

地下水面提高,使陆地直接沼泽化

。

湖泊被淤浅,最后演化成为沼泽。

14.1湖泊和沼泽的一般概念14.1.6沼泽及成因沼泽的成因:

1.水体边缘(如湖滨、海滨等)的沼泽化湖滨沼泽14.1湖泊和沼泽的一般概念14.1.6沼泽及成因沼泽的成因:由于地下水面提高,接近地面使陆地直接沼泽化陆地沼泽化14

.1湖泊和沼泽的一般概念14.1.6沼泽及成因沼泽的成因:湖泊被淤浅,最后演化成沼泽

湖泊演为化沼泽14.2.4

沼泽的生物沉积作用(A)

沼泽的地质作用

主要是以生物堆积作用为主,在沼泽地区生长的大量喜湿性植物死亡后,其遗体堆积起来,有些部分被泥沙掩埋。在沼泽的积水和上覆植物遗体以及泥沙的掩覆下,有机质在还原环境和空气不足的条件下,受到细菌的菌解作用,形成多水和富含腐植酸的腐植质。

14.2.4沼泽的生物沉积作用腐殖质进一步分解,其中的氢、氧相继挥发后,碳含量增高,最终形成含碳质较高的(达59%)、质地疏松的棕褐或黑色物质，称为泥炭

。这一过程叫做泥炭化作用。

14.2.4沼泽的生物沉积作用地壳缓慢下降，则可形成巨厚的泥炭层

。泥炭层在上覆沉积物压实作用下，脱水、胶结和碳化作用，可形成含碳量为60~70%的褐煤。褐煤在进一步形成含碳量为70~90%的具明显光泽和微弱粘结性的烟煤。继续可进一步转变成含碳量为90~95%的无烟煤,甚至可变成天然焦和石墨。这一由泥炭转变为褐