1、第十五章 湖泊和沼泽的地质作用,普通地质学,南京大学地球科学系 舒良树,第一节 湖泊概况 陆地上的蓄水洼地为湖泊;沼泽则是从湖泊演化而来。 1.湖泊的特征 (1)湖水是水圈中比较宁静的水,所以在地质过程中以沉积为主。 (2)地质时代的湖泊可形成许多有用的矿产资源:煤、石油、盐碱、铁矿、薄层砂岩灰岩。 (3)现代湖泊是重要的水源(生活用水、工业用水);提供淡水水产(太湖银鱼,洪泽湖大闸蟹);调节区域小气候(西湖、玄武湖、巢湖训练水军)。,二.湖水的来源、排泄及其化学成分 1.湖水来源:大气降水、地面流水、地下水. 2.湖水排泄:蒸发、流泻、渗漏 3.分类:泄水湖、不泄水湖(根据湖泊有无出口);间
2、歇湖(湖水时有时无);迁移湖(积水中心定向移动,如罗布泊) 4.化学成分 湖水中的盐:碳酸钠(苏打)硫酸钠(芒硝)氯化钠(石盐)、氯化钾(钾盐)盐岩 各种离子:K Na Ca Mg Cl 各种气体:O2 CO2 生物因素:H2S CH4,淡水湖 微咸湖 咸水湖 盐湖 24.7 三湖泊的11类成因 1.构造湖:a.构造凹地,如玄武湖;b.地壳大面 积沉降, 如洞庭湖,鄱阳湖;c.断层带,如滇 池,东非裂谷带的串珠湖;d.块断成因(四周 均是断裂),如艾丁湖(-154米)。 2.火山口湖:火山喷发、塌陷形成凹地成湖。 实例:吉林长白山主峰白头山天池。 3.河成湖:河流作用形成的湖泊.牛轭湖、三角洲
3、湖. 4.冰川湖:冰川刨蚀成凹坑,冰川消融则成湖; 呈串珠状。,实例:苏必利尔湖(美-加交界)Lake Superior; 新疆天山天池(冰川终碛阻塞山谷成湖)。 5.海成湖:在海水侵蚀作用下形成的湖, 如西湖(已淡化). 6.溶蚀湖、陷落湖:石灰岩、岩盐分布区,溶 蚀作用下形成的湖。 7.风蚀湖:风蚀凹地积水成湖.如甘肃敦煌鸣沙 山下的月牙湖。 8.堰塞湖:河谷被堵塞而形成的湖。 9.人工湖:水库(北京十三陵、新安江千岛湖、 安徽佛子岭)。 10.熔岩湖:(黑龙江德都县五大连池;镜泊湖等)。,11. 冰盖湖 近年才发现的一种特殊类型的湖. 分布在南极大陆冰川的巨大冰盖之下, 为巨大的液态水体
4、,故称冰盖湖。 中含微生物. 测得冰盖湖的上覆冰盖底界年龄为40万年,表明冰盖湖形成于40万年以前. 成因机制尚不清楚. 一种推测:巨大冰盖对下伏体产生压力,冰发生化学分解.若成立,则冰盖湖不一定老于上覆冰盖底界年龄.,博斯滕湖 (新疆和硕县),博斯滕湖边的红柳与芦苇,云 南 岩 溶 湖,【太湖的成因假说】 泻湖假说(根据湖底海相生物化石的发现.镇江是出海口)。 断陷湖(四周均有下掉的证据,海相生物化石是很早的事)。 破火山口(火山岩环绕太湖四周分布)。 撞击坑(卫星影象、击变岩、击变矿物、冲 击构造;放射状石英裂纹、位错页理、 冲击锥等)。 隆起构造(根据地层的分布)。 四.我国的湖泊(自学
5、),第二节 湖泊的地质作用 一.湖水运动的特征 1.机械动力:湖浪(高仅几米.波阳湖,波高1.5 米,波宽15米,8米下为静水)、湖流(入湖处, n cm/sec)、潮汐(很弱)、浊流(规模小)。 2.化学动力:对流形成湖底的氧化环境,使某 些物质入湖后沉积,有利生物繁殖。 二.湖泊的剥蚀和搬运作用(远比海浪作用弱) 1.湖水对周围岩石产生冲蚀、磨蚀、化学溶蚀; 形成槽、崖、平台。 2.各种物质被湖流带到湖盆,在适宜的地方沉积。,三湖泊的沉积 湖泊是陆地上的主要沉积场所,所以湖泊的寿命不会太长。 1.机械沉积:可形成砂坝、砂嘴、砂滩、三 角洲;粗的在湖岸沉积,细的在湖心沉积。 因此,湖泊沉积物
6、具 a.同心带状沉积特征,近岸粗,远岸细;b.层理较好;c.具波痕、泥裂等原生构造;d.夏季色浅粒粗;冬季色深粒细;e.挟砂量大,可在湖口处形成三角洲或三角洲平原。,湖积到三角洲平原的形成 过程,初期,三角洲很小,过渡期,湖泊缩小 变浅,晚期,湖泊消亡, 湖泊-三角洲平原 开始形成,湖泊中小型三角洲,2.化学沉积:受气候影响很大 (1)潮湿气候影响区湖泊的演化过程:见图示 潮湿气候区化学沉积:湖水沉积物中K、Na早已流失;常见有易溶的Ca和难溶的Mg、()、Fe、 Al、 Si(),形成Fe、Mn、Al矿 、湖铁矿(即褐铁矿) 化学沉积:含铁岩分解的Fe(OH)3胶体 +水中电介质Fe(OH)
7、3 生物作用沉积:Fe(HCO3)2+生物作Fe(OH)3,潮湿气候区湖泊的演化过程,a. 早期,湖滨很少沉积物,b. 中期,三角洲发育,湖滨开始形成沼泽,c. 晚期,三角洲扩大形成连续的湖滨沼泽,d. 湖泊淤满,全为沼泽,(2)干旱区气候影响区:大湖消亡四阶段 湖区不断缩小咸化,溶解度小的先沉积 . 即 碳酸盐沉积(方解石+白云石:咸湖) 硫酸盐沉积(石膏+芒硝:苦湖) 氯化物沉积,盐度25, 称盐湖; 富集氯化钠和卤水,含K、Mg、B矿) 盐湖干枯,盐层埋藏(盐矿),(3).湖岩分带: 1)湖浅而小者:碎屑相分带(砾岩-粗砂岩-砂岩-细砂岩-粉砂岩-泥页岩), 2) 湖深而大者:碎屑相化学
8、相分带(碎屑岩化学岩即砾岩-粗砂岩-砂岩-细砂岩-粉砂岩-泥页岩灰岩-石膏-盐矿岩)。 3.生物沉积:以石油的形成为例 菌藻类遗体随泥沙沉积于湖底分解蛋白质、脂肪、碳水化合物厌氧细菌作用、分解脂肪酸、氨基酸、醇相互作用干洛根60-120度石油200度天然气。 第三节 沼泽及其地质作用 1.沼泽主要由湖泊、泻湖、局部海岸淤积而成。 2.沼泽地潮湿积水,植物繁茂(223页,图15-7)。 沼泽地质作用主要是生物沉积作用,形成泥碳、煤、石油。,干旱区盐湖沉积 过程图1,碳酸盐;2,硫酸盐;3,氯化物;4,砂层,咸水湖,盐水湖,干枯的盐湖,砂层掩埋下的盐湖,新 疆 哈 密 盐 湖,湖滨粗碎屑岩堆积与交错层(新 疆 鄯善),N,Q,本章重点1 湖泊的11种成因类型2 淡水湖、微咸湖、咸水湖、盐湖的标准3 湖泊沉积物的5点特征4 干旱气候区湖泊消亡四阶段及湖深而大者的沉积分带规律(垂直剖面和水平分布)5 潮湿气候区湖泊的化学沉积产物6 比较湖泊沉积与海洋沉积的异同,