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1、第十五章 湖沼及其地质作用,2011年2月,东华理工大学地球科学学院,第十五章 湖沼及其地质作用,第二节 湖泊的地质作用,第一节 湖泊概述,第三节 沼泽的地质作用,第十五章 湖沼及其地质作用,湖泊和沼泽是大陆上相对静止的水体，其地质作用以沉积作用为主，常形成如铁、锰、铝、煤、石油和盐类等重要沉积矿产。 湖泊和沼泽的沉积明显地受气候、地形和构造运动等因素的影响，并且湖泊还是调节河流流量和湖区附近气温的作用。因此，对湖泊和沼泽地质作用的研究，不仅对寻找矿产资源,及现代湖泊和沼泽的利用具有重要意义，而且还有助于分析研究地质历史时期的古地理、古气候、地壳运动特征提供重要证据。,第十五章 湖沼及其地质作
2、用,湖泊是陆地有机质富集、埋藏并向油气转化的有利场所，我国现已发现的油气储量90以上来自中、新生代陆相湖泊沉积，同时在湖泊沉积中还蕴藏着盐、铁、煤、油页岩等矿产。因此，无论是对地质理论，还是对国民经济来讲，湖沿沉积的研究均有着十力重要的意义。,第一节 湖泊概述,一、湖泊的概况,(一)形成湖泊的必备条件：,1.有一个储水的洼地； 2.具有足够的水源供给 。,第一节 湖泊概述,1.湖泊 湖泊是指陆地表面洼地积水而成的水域。积水的洼地称为湖盆。 世界湖泊总面积270万km2， 世界最大的湖泊是里海（436340 km2 、咸水湖）， 第二是苏必利尔湖（88627 km2 、淡水湖）； 最深的湖是贝加
3、尔湖（1620米）， 海拨最低的湖是死海（低于海平面395米）最高的是我国西藏高原的纳木湖(湖面海拔4718米)。 我国湖泊总个数2万多个，面积约75610 km2 ，鄱阳湖（约5000 km2 ）、洞庭湖（4000多km2 ）。,第一节 湖泊概述,(二)湖泊的一般特征 湖泊的水动力特征：湖泊的水动力作用与海洋有些近似，主要表现为波浪和岸流作用。缺乏潮汐作用，这是与海样的重要区别之一。 湖泊的物理化学条件：湖泊对大气的温度变化较为敏感，由于水的密度在4时最大，气温的变化使处于此温度的水体沉降至湖底，湖水出现温度分层现象。造成了表层水与底层水的地球化学条件的差异。 生物学特征：湖泊环境中常有发育
4、良好的淡水生物群，如淡水的腹足类、双壳类等底栖生物，以及介形虫、叶肢介、鱼类等浮游和游泳生物，此外过常发育有轮藻、蓝藻等低等植物。,二、湖泊的分类,（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。如西藏南部的玛那萨罗沃池。,3.终点湖（河口湖）有入无出，河水流入湖中而终止。如青海湖，宁夏的吉兰泰盐池。,（二）按湖水含盐分的程度分为：,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。古海察尔汗盐湖是我国较大的钾盐生产地。,2.半
5、咸水湖含盐量在0.324.7。青海湖就是半咸水湖。,3.淡水湖含盐量小于0.3。大部分湖泊都是淡水湖。,三、湖泊的成因,湖盆的 成因类型,内动力作用 形成的湖盆,外动力作用 形成的湖盆,构造作用形成的湖盆,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,风作用形成的湖盆,（一）内力地质作用形成的湖泊,1.构造湖泊：构造成因的湖泊可进一步分为断陷型、幼陷型、前陆型3个基本类型和一些复合类型(如断陷一坳陷复合型)。,断陷型湖或裂谷型湖多分布在断陷盆地的各个凹陷内，其构造活动以断陷为主，横剖面呈两侧均陡的地堑型或一侧陡一侧缓的箕状型,坳陷型湖泊及其所在的沉积盆地以坳陷式的构造运动为特点，
6、表现为较均一的整体沉降，湖底的地形较为简单和平缓，边缘斜坡宽缓，中间无大的凸起分割，水域统一形成一个大湖泊。沉积中心与沉降中心一致，接近湖泊中心。,（一）内力地质作用形成的湖泊,1.构造湖泊：构造成因的湖泊可进一步分为断陷型、幼陷型、前陆型3个基本类型和一些复合类型(如断陷一坳陷复合型)。, 前陆型湖泊是指沿造山带大陆外侧分布的沉积盆地，分布于活动造山带与稳定克拉通之间的过渡带。在山前出现强烈沉降带，向克拉通方向沉降幅度逐渐减小，沉积底面呈斜坡状。,构造作用形成的湖盆,2.火山湖泊,火山喷发的熔岩流堵塞河谷形成的堰塞湖。如牡丹江上游的镜泊湖，黑龙江德都的五大连池。,火山口洼地积水形成的湖泊。如
7、长白山天池，湛江市西郊的湖光湖，云南腾冲大龙潭湖。,长白山天池,五大连池三池,（二）外力地质作用形成的湖泊,1.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。如湖北监利县尺八口牛轭湖等。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。,2.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。,西湖,3.熔岩湖泊在岩溶地区由于陷坑，落水洞堵塞而形成的湖泊。如昆明的黑龙潭。,还有冰川形成的湖泊：新疆天山的天池。,风蚀作用形成的湖泊：甘肃敦煌的月牙湖。,天山天池冰川堰塞湖,第一节 湖泊概述,4.风作用形成的湖盆,4.风作
8、用形成的湖盆,生态恶化 敦煌月牙泉水位仅有一米 月牙泉位于敦煌市南5公里处，其形状酷似一弯新月，四面被鸣沙山环抱，“沙水共生、山泉共处”，从而构成了举世闻名的沙漠奇观。但由于近年来敦煌生态恶化导致月牙泉水位急剧下降，截至目前为止，月牙泉的水位仅有1米。1960年月牙泉水域面积22.3亩，最大水深7.5米；1986年，水域面积13.3亩，最大水深4.2米；目前，水域面积只有8.3亩，最大水深只有1米。有数据表明，1975年至2001年的26年间，敦煌地下水位共下降了10.77米，平均每年下降0.414米。 为恢复大漠明珠的原貌，2002年开始，甘肃省投资3700多万元，采用地表水与地下水结合的综
9、合人工回灌渗水治理方案，为月牙泉“输液”。,5. 湖水的来源及补给 湖水主要来自大气降水、地面流水和地下水，其次来自冰雪融水和海水等。不同湖泊的湖水来源不同，它们主要受气候和位置的影响。位于地势较高的湖泊，主要靠大气降水补给；温湿气候区的湖泊，湖水主要来自地面流水和大气降水；干旱和冷湿气候区的内陆湖泊，则以冰雪融水和地下水补给为主；而靠海边的泻湖则以海水补给为主。,6. 湖水的消耗 湖水通过蒸发、流泄和渗透等方式不断消耗。干旱气候区的多数湖泊无出口，湖水消耗以蒸发和渗透为主，这类无出口的湖泊称为不泄水湖。温湿、湿热气候区的多数湖泊有出口，湖水主要以向外流泄的方式消耗。这类外泄有出口的湖泊称为泄
10、水湖；只有当湖水补给量大于消耗量时，才能保持为终年积水的湖泊，否则将成为季节有水的间歇湖。,第二节 湖泊的地质作用,湖泊常被人们用来形容宁静，淡然，是因为湖泊的活动性很弱，所以湖泊的侵蚀搬运能力都很弱，其地质作用主要表现在沉积作用上。分为机械沉积，化学沉积和生物沉积。,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。,罗布泊,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。,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
11、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：,（一）、干旱气候地区湖泊的化学沉积作用。,1.一般特征：,主要分布于我国西北地区，由于气候干燥，蒸发量大于降水量，湖水中的盐分逐渐增加，当盐类达到饱和时，就会结晶沉淀下来。在湖底形成一层一层的盐类沉淀。,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：,碳酸盐沉积阶段（碱湖、苏打湖）以天然碱（Na2CO3NaHCO32H2O）为主及CO3类。,2.结晶沉淀阶段：,硫酸盐沉积阶段（苦湖、苦盐湖
12、）湖水有苦味，以芒硝（Na2SO410H2O）、石膏(CaSO42H2O)为主。,氯化物沉积阶段（盐湖）以岩盐NaCl、钾盐KCl为主。,硼酸盐沉积阶段（硼砂湖）以硼砂矿（Na2B3O710H2O）为主。,西北地区是我国重要的盐矿产区。,（二）潮湿气候区湖泊的化学沉积作用,由于气候温湿雨量充沛，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。,（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
13、碳氢化合物 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。,大庆油田分流河道砂岩几何形态,1. 沼泽及成因 沼泽地指长期受积水浸泡，水草茂密的泥泞地区。土壤剖面上部为腐泥沼泽土或泥炭沼泽土，下部为潜育层。有机质含量高，持水性强，透水性弱，干燥时体积收缩。 我国主要分布在东北三江平原、西北柴达木盆地、四川及藏北等地。 沼泽的主要成因类型：浅水湖泊沼泽、河流泛滥沼泽、海岸沼泽、泉水涌出地的沼泽。,第三节 沼泽的地质作用,第三节 沼泽的地质作用,一、沼泽的概念及成因,1.沼泽是陆地表面被水充分润湿，并生长着大量嗜湿性植物以及有泥炭堆积的地带。,2.沼泽形成
14、的基本条件是：地面低洼有充分的水分，长期保持水过饱和状态。,3.沼泽的成因：,湖泊不断被泥沙淤塞、填高，湖岸植物不断向湖心发展，最终形成沼泽。,湖滨沼泽,陆地沼泽化,湖泊演为化沼泽,在冲积平原三角洲上，由于洪水泛滥在低洼处形成沼泽。,海湾地区的潮间带也可能形成沼泽。,沿海红树林沼泽,潜水面靠近地表，在低平的地方形成沼泽。,新疆巴音布鲁克天鹅湖,二、沼泽的地质作用与煤的形成,沼泽的地质作用以生物沉积作用为主。,大量堆积 温度,沼泽植物遗体 泥炭 褐煤 烟煤 无烟煤,压力,沼泽的生物沉积作用 沼泽的地质作用基本上就是沼泽的生物堆积作用。 在沼泽地区生长的大量喜湿性植物死亡后，遗体堆积起来。在沼泽的积水和上覆植物遗体及泥沙的掩覆下，通过一系列生物和化学作用，形成含碳质较高的、质地疏松的棕褐或黑色物质（泥炭） 。伴随地壳的缓慢下降，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，形成腐植煤，进而形成褐煤、烟煤及无烟煤。,褐煤: C=60-70% 烟煤: C=70-90% 无烟煤: C=90-95%,初步了解湖泊、沼泽的基本概念；基本掌握湖泊、沼泽的沉积作用及其特征。,学习重点：,重点是湖泊的化学沉积作用及沼泽的生物沉积作用的特征。,作业及思考题：,1.湖泊与沼泽在成因上有何不同？各形成何种矿产？,2.湖泊在不同气候条件下形成的沉积物有什么不同？,本章学习要求,
