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1、地质学基础,昆明理工大学,第六章 湖泊和沼泽地质作用,本章内容提要： 一、湖泊和沼泽概述 二、湖泊的地质作用 三、沼泽的地质作用,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。并且湖泊具有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、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。,第一节 湖泊和沼泽概述,本节主要讲述的内容：,一、湖泊概述 （一）湖泊的定义、作用及其成因
2、 （二）湖泊的类型 （三）湖水的来源、排泄、化学成分 （四）湖水的运动特征 二、沼泽概述 （一）什么是沼泽？ （二）沼泽的成因 （三）沼泽的水文特征,一、湖泊概述,（一）湖泊的定义、作用及成因 1、湖泊的定义,湖泊：是指终年积水，又不直接与海洋相连的天然洼地。它是湖盆和湖水的总称。地球上湖泊的总面积有270万km2，占全部大陆面积1.8。世界上湖泊最集中的地区有芬兰(号称“千湖之国”)、瑞典，以及加拿大和美国北部。 世界上最大的湖泊是里海；世界上最深的湖是贝加尔湖；世界上海拔最高的湖是青海湖；世界上储水量最大的淡水湖是贝加尔湖；世界上面积最大的淡水湖是苏必利尔湖 。,2、湖泊的作用, 具有调节
3、河川径流和气候的作用（湖泊效应）。 湖泊也是人类宝贵的自然资源之一，是人类生活和生产的重要水源，人们可利用湖水发展灌溉、发电、城市工矿的供水、水上运输、养殖业、旅游业，有的还能提供大量化工原料（如盐、除芒硝、石膏等以及多种稀有元素）。,高原明珠滇池,3、湖泊的成因,所有湖泊都有其形成、发展与消亡的过程。湖泊是在内、外动力地质作用相互作用下形成的。以内力作用为主形成的湖泊主要有构造湖、火口湖和阻塞湖等；以外力作用为主形成的湖泊主要有河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖等。 一般内力作用形成的湖泊规模较大，而外力作用形成的湖泊规模较小。,（二）湖泊的类型,湖泊的分类方法很多，主要有以下几种分类：,1、按
4、湖盆成因分类,（1）构造湖,由于地壳的构造运动而沿断裂（断裂、断层、地堑等）产生一些凹陷形成湖盆。其特点是：湖岸平直、狭长、陡峻、深度大。例如，贝加尔湖、滇池、抚仙湖。还有一些是由于构造运动引起区域地壳下沉而形成湖盆，如洞庭湖、鄱阳湖、太湖等。,构造作用形成的湖盆,构造湖贝加尔湖,贝加尔湖 最深（1741m）,构造湖滇池,构造湖洱海,构造湖青海湖,构造湖岱海,岱海,构造湖巢湖,郯庐断裂带中的巢湖,构造湖洞庭湖、鄱阳湖、太湖,中生代盆地中的洞庭湖和鄱阳湖,构造湖洞庭湖,洞庭湖,构造湖鄱阳湖,枯水期 鄱阳湖,洪水期 鄱阳湖,构造湖太湖,太 湖,（2）火山口湖,火口湖：火山喷发停止后，火山口成为积水
5、的湖盆。其特点是外形近圆形或马蹄形，深度较大。如长白山上的天池、雷州半岛的湖光湖。,长白山上的天池,火山口湖新疆天池,火山口湖俄勒冈,火山口湖新西兰,火山口湖（新西兰）1982年形成，86年再次火山喷发而消失,（3）堰塞湖,堰塞湖：有熔岩堰塞湖与山崩堰塞湖之分。熔岩堰塞湖为火山爆发熔岩流阻塞河道形成，如镜泊湖、五大连池等；山崩堰塞湖为山崩引起河道阻塞所致，这种湖泊往往维持时间不长，又被水冲而恢复原河道。如岷江上的大小海子（1932年地震山崩形成的）。此外，水库是一种人工堰塞湖，它由人工在河道上建坝蓄水而成。,堰塞湖四川易贡湖,堰塞湖四川易贡湖,堰塞湖九寨沟海子,堰塞湖五大连池,黑龙江五大连池,
6、堰塞湖人工堰塞湖（水库）,（4）河成湖,由于河流改道、截弯取直、淤积等，使原河道变成了湖盆。其外形特点多是弯月形或牛轭形，故又称牛轭湖，水深一般较浅。例如，我国江汉平原上的一些湖泊。,长江荆江段之牛轭湖,牛轭湖,牛轭湖,牛轭湖,（5）溶蚀湖,由于地表水和地下水溶蚀了可溶性岩层所致。形状多呈圆形或椭圆形，水深较浅。例如，贵州的草海，广西的七星岩湖等。,（6）冰成湖,由古代冰川或现代冰川的侵蚀或堆积作用形成的湖泊，即冰蚀湖与冰碛湖。其特点是大小、形状不一，常密集成群分布。例如芬兰、瑞典、北美洲及我国西藏的湖泊。,滇西北老君山地区冰蚀湖,青藏高原上的冰蚀湖,北美洲五大湖,（7）风成湖,敦煌月牙湖,由
7、于风蚀洼地积水而成，多分布在干旱或半旱地区。湖水较浅，面积大小、形状不一，矿化度较高。例如，我国内蒙古的湖泊、甘肃敦煌的月牙湖。,风成湖宁夏风成湖,（8）海成湖泻湖,在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于沿岸流的沉积，使沙嘴、沙洲不断发展延伸，最后封闭海湾部分地区形成湖泊，又称为泻湖。,2、按湖水补排情况分类,可分吞吐湖（泄水湖）、闭口湖（不泄水湖）和间歇湖。 吞吐湖（泄水湖）既有河水注入，又能流出，例如，洞庭湖、鄱阳湖等； 闭口湖（不泄水湖）只有入湖河流，没有出湖水流，例如，青海湖、里海等。 间隙湖有时有河水注入，又能流出；有时只有入湖河流，没有出湖水流，他们呈间歇发生，称间歇湖。,洞庭湖,青海
8、湖,3、按湖水与海洋沟通情况分类,可分为外流湖与内陆湖。外流湖是湖水能通过出流河汇人大海者。例如，太湖、洪泽湖等；内陆湖则与海隔绝，湖水不能外流入海。例如，新疆的乌仑古湖、罗布泊（现已干涸）、青海湖等,太 湖,受河、海水位影响的太湖,内陆湖干涸的罗布泊,干涸的罗布泊,3、按湖水矿化度分类,按湖水矿化度的大小，可分淡水湖，矿化度小于lg/L；微咸湖，矿化度在l-24g/L；咸水湖，矿化度在24-35g/L；盐水湖，矿化度大于35g/L。外流湖大多为淡水湖，内陆湖则多为咸水湖、盐水湖。,死海大咸湖， 盐度达30,部分学者将湖水含盐度 24.7的为咸水湖，含盐度达到饱和结晶的称为盐湖。,死海,5、按
9、湖水营养物质分类,按湖水所含溶解性营养物质的不同，可分为贫营养湖、中营养湖和富营养湖。,滇池,6、按湖泊水温状况分类,按湖泊水温状况可分热带湖、温带湖、极地湖等。,热带湖(西双版纳),极地湖（南极）,温带湖（贵州）,（三）湖水的来源、排泄、化学成分,1、湖水的来源,湖水主要来自大气降水、地面流水和地下水，其次是冰川融水和残留海水。 湖水的来源受气候和地形的影响。一般情况下，位于高处的湖泊，如山顶火山口湖，主要靠大气降水；位于低洼处的湖泊，其水源除大气降水外还有地下水；温湿气候区的湖泊，湖水主要来源于河水与大气降水；干旱、冷湿气候区湖泊的湖水来源以冰雪融水和地下水为主。,2、湖水的排泄,湖水通过
10、蒸发、流泄和向地下渗透三种方式而排泄。 干旱气候区多数湖泊无出口，湖水主要以蒸发方式排泄。潮湿气候区多数湖泊有出口，湖水主要以流泄方式排泄。有出口的湖泊称为泻水湖或外流湖，无出口的湖泊称为不泻水湖或内流湖。如果湖水的流入量大于或等于湖水的排泄量，湖泊能长期存在；如果湖水的流入量少于排泄量，湖泊便逐渐干涸或成为季节性间歇湖。,3、湖水的化学成分,湖水中的大部分元素呈离子、胶体质点或气体状态存在。主要离子为HCO3-、SO2-、CI-、Mg2+、Na+、K+ 。此外，生物所需的养分及Fe的化合物也很重要，它们的含量虽少但对湖中生物的繁殖具有重要意义。溶于湖水中的气体主要为O2及CO2，某些湖中还含
11、有H2S等气体，某一些由地下水补给的或干旱气候区的湖泊中可富集一定数量元素。当湖水离子浓度接近饱和时，由于蒸发或其它原因，可发生盐类沉淀，最常见的是以碳酸钠为主的碳酸盐，以硫酸钠为主的硫酸盐及以氯化钠和氯化镁为主的氯化物。此外，湖水中还含有有机质。湖水的化学成分与湖盆的岩性、流入水的成分、所在地区的气候及土壤性质等密切相关。潮湿地区的泻水湖常为淡水湖，其含盐量0.03。干旱地区大多数为不泄水湖，由于蒸发量大而成微咸湖或咸水湖，甚至成为盐湖。我国西北盐湖很多，仅青海省就有一百多个，其中察尔汗湖是我国最大的盐湖。,4、湖水的运动特征,湖水和海水一样也处于经常运动之中。然而湖泊比海洋范围小，水浅，所
12、以湖水的运动比海水弱。 、湖浪 湖浪运动与海浪相似，但因湖面小，陆地上风力比海洋风力弱，所以湖浪较海浪小。 、湖流 是湖水的定向运动。主要由风的吹动或进湖、出湖的流水所引起。湖流常出现在河口处。 湖水上下层的水温和密度可以不同，也可以产生湖水上升和下沉的对流运动。湖泊中也有潮汐现象，不过它们的规模较之海洋中要微弱得多。湖泊中存在的浊流对于某些湖泊中的沉积作用有重要的影响，也可以形成浊积岩。,二、沼泽概述,（一）什么是沼泽？,沼泽是陆地上潮湿积水、喜湿性植物大量生长并有泥碳堆积的地区。 我国沼泽分布很广，面积较大且分布较集中的地区有东北三江平原、西北的柴达木盆地、四川松潘草地及藏北芜塘内陆河区。
13、,川西诺尔盖大沼泽,长江源区正源沱沱河沼泽,洱海北段沼泽化,（二）沼泽的形成与类型,（1）沼泽的形成,沼泽的形成和发展，一般是在温湿和冷湿气候、平坦和低洼的地形条件下，形成和发展的。在这些地段地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量、地表组成物质粘性大、不易渗透。,1）湖泊的沼泽化,大多数湖泊可以因机械沉积作用和生物沉积作用而逐渐淤积成为沼泽。机械沉积作用首先在入湖口处形成三角洲，并渐向湖心扩大，从而使湖底填高，湖水变浅，湖泊缩小，直至变为沼泽。 潮湿气候区湖泊中的植物带往往呈同心圆状分布：湖滨生长陆生植物，湖岸浅水区生长浅水植物，湖水较深处生长较深水植物，湖心生长漂浮植物。植物死亡后的遗骸都堆积
14、在湖底，使湖泊逐渐淤浅，面积缩小，植物带逐渐从湖边向湖心移动，最后整个湖泊变为沼泽。,湖泊演为化沼泽,湖泊的沼泽化,云南稻城香格里拉,洱海北段沼泽化,雅鲁藏布江江滨湿地,2）河流的沼泽化,常发生在水浅、流速小的宽谷河段，其形成过程同浅湖沼泽化相似。,刚果河畔沼泽,3）海岸带的沼泽化,泻湖或海湾被淤塞，潮水浸漫到沿海的低平地区，滨海局部地壳上升，海水积留而逐渐形成沼泽。,威尼斯海岸带沼泽化,海岸湿地红树林,4）泉水涌出地的沼泽化,泉水涌出的地方因地面终年潮湿而成沼泽。,云南香格里拉白水台泉水涌出地的沼泽化现象,5）积水地的沼泽化,地下水位极浅的地段、排水不良的广阔平地以及局部低洼的地方，大气降水
15、难以排除，因而地面长期积水形成沼泽。,积水地（冷曲源头）的沼泽,积水地的沼泽,6）森林和草地的沼泽化,森林地带地面有大量枯枝落叶，地面水难以下渗，且蒸发不畅，造成地表潮湿；尤其是在低温潮湿的森林地区，地下常有终年不化的冻土层，造成地表潮湿，促使地表转变成沼泽。这一情况在我国大小兴安岭的森林中常见。 在草原地区，草原植物繁殖快，形成厚实的覆盖层，氧和水难以进入土壤，土壤中出现大量腐植酸并生长大量喜湿植物，如苔藓、莎草、芦苇等，它们吸蓄水分，增加湿度，形成沼泽。,加拿大最肥沃的草原,得尔布干成矿带北段森林沼泽,（2）沼泽的类型,1）低位沼泽,低位沼泽：也称富营养型沼泽，是沼泽发育的初级阶段。 其主
16、要特征是沼泽表面呈浅碟形；泥炭层不太厚；由于地表水和地下水补给丰富，水文状况尚未发生显著变化；沼泽植物以嗜养分植物为主（如莎草、芦苇等）。 中国东北的三江平原沼泽，过去被称为“北大荒”，经过多年的改造，已变成闻名的“北大仓”。属于低位沼泽。,北大荒,2）中位沼泽,中位沼泽 ：也叫过渡型沼泽或中营养型沼泽。它是沼泽发育的过渡阶段。 其主要特征是由于泥炭层的日益增厚，沼泽表层变得平坦；水分运动状况发生了改变；沼泽植物以中养分植物为主。,生活在巴西大沼泽地区的野生鳄鱼,3）高位沼泽,高位沼泽：也称贫营养型沼泽，它是沼泽发育的高级阶段。 其特点是由于泥炭的不断累积，泥炭层较厚；沼泽表面中部凸起；沼泽中水文状况发生了显著的变化；沼泽植物以需养分少的为主（如水藓、羊胡子草等）。,湖滨洼地沼泽、阶地沼泽和闭流宽谷沼泽,祁漫塔格湖滨的沼泽,高原上的扎达象泉河沼泽化,闭流宽谷沼泽,（三）沼泽的水文特征,1、水量平衡中蒸发是主要的损耗方式。 2、排水不畅，
