地球科學(xué)概論-第十五章-湖泊及沼澤的地質(zhì)作用

第十五章湖泊及沼澤

的地質(zhì)作用第一節(jié)湖泊概述一、湖泊概況湖泊指陸地上較大的匯水盆地，遍布世界各地，總面積達(dá)270萬km2世界湖泊之最湖泊最多的國家芬蘭（55000余個）最大的湖泊里海（436340km2）最大淡水湖蘇必略爾湖（88627km2）最深湖泊貝加爾湖（1620m）最高湖泊納木湖（4718m）最低湖泊死海（－395m）二、湖水的來源、排泄及其化學(xué)成分湖水的來源：大氣降水地面流水地下水冰川融水殘留海水受到氣候和地形的影響湖水的排泄：蒸發(fā)流泄往地下滲透受到氣候的影響干旱氣候下，主要以蒸發(fā)方式排泄；潮濕氣候下，湖泊一般有出水口，以流泄方式排泄；有出水口的湖泊稱為泄水湖或外流湖；無出水口的稱為不泄水湖或內(nèi)流湖；如流入量不小于湖水排泄量，那么湖泊長期存在；如流入量小于排泄量，那么湖泊那么逐漸干涸或為季節(jié)湖。湖水的化學(xué)成分：湖水中大局部元素以離子、膠體、或氣體形式存在。主要離子包括：HCO3－、SO42－，Cl－、Mg2＋、Na＋、K＋等生物生命活動必需：NO3－、NO2－、NH4＋、P、Si、Fe等氣體：O2、CO2、H2S、CH4等微量元素：Rb、Cs、F、As、B、Th、I、U等有機(jī)質(zhì)成分湖水過度蒸發(fā)可以產(chǎn)生鹽類沉淀，常見的有碳酸鹽、硫酸鹽以及氯化物，湖水化學(xué)成分與湖盆性質(zhì)、流入水的成分、所在地區(qū)氣候以及土壤性質(zhì)等因素密切相關(guān)。三、湖泊的類型〔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，鄱陽湖。鄱陽湖2.非吞吐湖：只有湖水外流。往往是河流的源頭。3.終點湖〔河口湖〕：有入無出，河水流入湖中而終止。如青海湖?！捕嘲春}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。青海察爾汗鹽湖是我國最大的鹽湖。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‰。大局部湖泊都是淡水湖?！踩澈吹某梢蚍诸悾簶?gòu)造湖泊：湖盆由構(gòu)造運動所形成

內(nèi)力地質(zhì)作用形成的湖泊

由于地殼運動使大塊陸地沉降而形成的湖泊。如里?！?3萬平方公里〕、洞庭湖、鄱陽湖等。特點是面積大，形態(tài)不規(guī)那么。由地殼運動產(chǎn)生的褶皺，斷層所構(gòu)成的凹陷局部形成的湖泊。如貝加爾湖、云南的滇池、內(nèi)蒙的庫侖湖等。由斷層引起的湖泊一般具有形態(tài)狹長、湖水較深及岸線較直等特點。外力地質(zhì)作用形成的湖泊

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。在大江河的中下游因河流改道、洪水泛濫也會形成一些小湖泊。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。

冰川湖泊：湖盆由冰川作用刨蝕而成，多分布在高山、高原或高緯度地區(qū)，例如北美的五大湖，芬蘭的湖泊以及我國青藏高原上的大局部湖泊都是第四紀(jì)冰川刨蝕而成。溶蝕湖和陷落湖：巖溶地區(qū)經(jīng)溶蝕所形成的湖盆稱為溶蝕湖，地面塌陷形成的稱為陷落湖，在我國兩廣、貴州等巖溶發(fā)育的地區(qū)廣泛分布著這類湖泊。風(fēng)蝕湖：湖盆因風(fēng)蝕而成，常見于干旱地區(qū)，特點是水淺易干，一般面積較小，見于我國青海、西藏、新疆、內(nèi)蒙、甘肅等，如敦煌月牙湖。人工湖〔水庫〕：由人工筑壩堵塞谷地而成，我國此類水利工程眾多。人工形成的湖泊

四、我國湖泊的分布特點我國湖泊眾多，超過兩萬個；總面積達(dá)75610km2，面積在100km2以上的有100多個，面積超過1km2的更是多達(dá)2800余個。就地區(qū)而言主要分布在東部平原和青藏高原兩大湖區(qū)，其中東部平原湖泊面積為23430km2，占全國的31％，而青藏高原上湖泊面積為36560km2，占到全國的48.4％。內(nèi)流湖泊面積38150km2，貯水量5230億m3，其中淡水390億m3；外流湖泊面積37460km2，貯水量2270億m3，其中淡水1760億m3。最大的湖泊青海湖（4340km2）最大淡水湖鄱陽湖（2933km2）最高湖泊納木錯（4718m）最低湖泊艾丁湖（-155m）最長湖泊班公錯（159km）最深湖泊長白山天池（204m）最咸湖泊察爾漢鹽湖（527.15g/l)我國湖泊之最第二節(jié)湖泊的地質(zhì)作用一、湖水的運動特征湖泊規(guī)模小，水深淺，動能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于海洋。湖浪運動與海浪相似，但是由于湖面面積小，陸地上風(fēng)力弱，因此湖浪波長一般只有幾米到幾十米，也就是說20m以下的湖底就不受波浪作用。湖流一般出現(xiàn)在湖水進(jìn)出湖盆的位置，流速很小。湖泊中也有潮汐現(xiàn)象，但是最大也不超過幾厘米的幅度，作用十分微弱。某些大湖中可能會出現(xiàn)明顯的濁流沉積。二、湖泊的剝蝕和搬運湖泊的侵蝕同樣包括機(jī)械侵蝕、磨蝕以及化學(xué)溶蝕等方式，其中以機(jī)械侵蝕作用為主，與海洋類似，主要由波浪作用所引起，集中發(fā)生在湖岸附近，大湖的湖岸在湖浪長期的沖積和侵蝕作用下可能形成湖蝕洞穴、湖蝕凹槽、湖蝕崖等地貌。湖蝕產(chǎn)物〔以碎屑為主〕被湖流、沿岸流、濁流等動力往湖心方向搬運，在適當(dāng)?shù)奈恢贸练e下來?！惨弧?、湖泊的機(jī)械沉積作用1.沉積物的來源：

主要是由河流攜帶來的碎屑物，少量是由湖岸帶湖浪侵蝕而來的。2.沉積物的特點：

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?！吵练e。愈向湖心沉積物愈細(xì)〔黏土〕。具有良好的水平層理。常會有動植物化石。三、湖泊的沉積作用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。

〔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：

干旱氣候地區(qū)湖泊的化學(xué)沉積作用一般特征

主要分布于我國西北地區(qū)，由于氣候枯燥，蒸發(fā)量大于降水量，湖水中的鹽分逐漸增加，當(dāng)鹽類到達(dá)飽和時，就會結(jié)晶沉淀下來。在湖底形成一層一層的鹽類沉淀。結(jié)晶沉淀階段：

由于鹽類礦物溶解度的差異，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。其順序為：

①碳酸鹽沉積階段〔堿湖、蘇打湖〕：以天然堿〔Na2CO3·NaHCO3·2H2O〕為主及碳酸鹽類。②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。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分，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。例如：4Fe〔HCO3〕2＋O2＋2H2O4Fe〔OH〕3＋8CO2湖鐵礦Fe〔HCO3〕2＋2H2SFeS2＋3H2O＋CO2＋CO黃鐵礦Fe〔HCO3〕2FeCO3＋H2O＋CO2菱鐵礦〔三〕湖泊的生物沉積作用湖中藻類

黏土混合細(xì)菌分解微生物

腐泥

氫化合物

石油天然氣動植物遺體我國東北的大慶油田，華北的勝利油田等都屬于古湖泊沉積成因的油氣田。第三節(jié)沼澤及其地質(zhì)作用一、概念及其成因沼澤是陸地上潮濕積水、喜濕性植物大量生長并且有泥炭堆積的區(qū)域。我國沼澤分布甚廣，包括東北三江平原、柴達(dá)木盆地、四川松潘草原等地區(qū)，總面積超過11萬km2。沼澤形成途徑包括：淺水湖泊的沼澤化隨著機(jī)械沉積作用的開展，逐漸將湖底墊高，湖水變淺，湖泊縮小，逐漸過渡為沼澤，潮濕氣候區(qū)常出現(xiàn)植物呈同心圓狀分布的沼澤。河流泛濫地的沼澤化海岸帶的沼澤化因瀉湖或海灣被淤塞；潮水侵漫到沿海低平地區(qū)；瀕海區(qū)局部地殼上升海水的積留等原因而逐漸形成的沼澤。泉水涌出地的沼澤化泉水涌出的地方由于地面終年潮濕而形成沼澤。積水地段的沼澤化在地下水位極淺的地區(qū)，排水不良的廣闊平地及局部低洼的地方，大氣降水難以排除，因而地面長期積水形成沼澤。森林和草地的沼澤化森林和草原地區(qū)由于下部由于某些原因發(fā)育了隔水層，水分難以下滲，長期積水就演化成了沼澤。二、沼澤的沉積作用及其礦產(chǎn)沼澤的地質(zhì)作用以生物沉積作用為主。高等植物遺體腐殖酸泥炭褐煤低等植物腐膠質(zhì)腐泥油頁巖厭氧分解與粉砂、泥質(zhì)混合