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1、地质地貌学地质地貌学长安大学长安大学 地质工程系地质工程系成玉祥成玉祥第十一章第十一章 湖沼、海洋的地质作用湖沼、海洋的地质作用及其地貌特征及其地貌特征第一节第一节 湖沼的地质作用湖沼的地质作用 第二节第二节 海洋的地质作用及其地貌特征海洋的地质作用及其地貌特征 第三节第三节 海水的运动海水的运动 第四节第四节 海岸地貌海岸地貌 第五节第五节 海洋沉积作用的特点海洋沉积作用的特点 第一节第一节 湖沼的地质作用湖沼的地质作用湖泊和沼泽是常见的自然地理单元。它们的地质作湖泊和沼泽是常见的自然地理单元。它们的地质作用与工农业生产密切相关。不过它与河流或地下水用与工农业生产密切相关。不过它与河流或地下
2、水等陆地上流动水体不同。它们是水圈中等陆地上流动水体不同。它们是水圈中比较宁静的比较宁静的水体，水体，在地质作用过程中以在地质作用过程中以沉积作用为主沉积作用为主。一、湖泊的形成和分类一、湖泊的形成和分类湖泊是经常充满水的陆上洼地，是在一定的地质、湖泊是经常充满水的陆上洼地，是在一定的地质、地形和气候条件下形成和发展起来的。地形和气候条件下形成和发展起来的。形成湖泊要有两个条件；一是形成湖泊要有两个条件；一是要有水的来源要有水的来源；二；二是要有盛水洼地，即是要有盛水洼地，即所谓湖盆所谓湖盆。全世界湖泊总面积为全世界湖泊总面积为270万万km2，占全部陆地总面积，占全部陆地总面积1.8。世界上
3、湖泊最多的国家是芬兰，有。世界上湖泊最多的国家是芬兰，有35000个个之多。占全国陆地总面积的之多。占全国陆地总面积的12。我国也是多湖泊。我国也是多湖泊国家之一，总面积在国家之一，总面积在4万万km2以上。如洞庭湖、鄱阳以上。如洞庭湖、鄱阳湖、青海湖、湖、青海湖、罗布泊罗布泊等都是著名的大湖。等都是著名的大湖。湖水的来源有湖水的来源有雨水雨水、地面流水地面流水、地下水地下水、冰融水冰融水及及古代海洋残留水古代海洋残留水等。等。湖水的消耗主要通过湖水的消耗主要通过蒸发和流泄蒸发和流泄（包括从（包括从地面流地面流走和渗入地下走和渗入地下）两种方式。）两种方式。有的湖泊有出水口，通常称为有的湖泊有
4、出水口，通常称为泄湖泄湖，有的湖泊没，有的湖泊没有出水口，称为有出水口，称为不泄湖不泄湖。一般在一般在近海潮湿气候地区的湖泊近海潮湿气候地区的湖泊，水源充沛，多，水源充沛，多为为泄湖泄湖，而，而内陆干旱气候地区的湖泊内陆干旱气候地区的湖泊，则水源较，则水源较少，多为少，多为不泄湖不泄湖。不泄湖的湖水通过蒸发而消耗，。不泄湖的湖水通过蒸发而消耗，湖水浓缩，含盐量体往较高。每公斤湖水中含盐湖水浓缩，含盐量体往较高。每公斤湖水中含盐量超过量超过0.3g0.3g的称为的称为咸水湖咸水湖。泄湖则一般都达不到。泄湖则一般都达不到这样的浓度，所以属于这样的浓度，所以属于淡水湖淡水湖。湖泊按期盆的成因有下列几
5、种：湖泊按期盆的成因有下列几种：（1）构造湖。是由地壳运动造成的凹陷或断裂谷）构造湖。是由地壳运动造成的凹陷或断裂谷形成的。湖盆形状狭长，湖水深，且为石质湖底，形成的。湖盆形状狭长，湖水深，且为石质湖底，如滇池、青海湖。如滇池、青海湖。（2）火山湖）火山湖。是由于火山活动造成的湖泊，又可。是由于火山活动造成的湖泊，又可分为两种类型。一种是火山口形成的分为两种类型。一种是火山口形成的入口湖入口湖，如，如吉林省长白山的主峰白头山顶上的天池；另一种吉林省长白山的主峰白头山顶上的天池；另一种是由火山岩流堵塞河流而形成的是由火山岩流堵塞河流而形成的堰塞湖堰塞湖，如黑龙，如黑龙江省的镜泊湖是火山熔岩堵塞牡
6、丹江而成的堰塞江省的镜泊湖是火山熔岩堵塞牡丹江而成的堰塞湖，五大莲池是湖，五大莲池是1720年熔岩堵塞纳谟尔河而成的年熔岩堵塞纳谟尔河而成的五个湖泊。五个湖泊。（3 3）河成湖。由于河流的改道，旧河床中积水成为）河成湖。由于河流的改道，旧河床中积水成为一列长形的湖泊，如黄河改道后形成了山东省的一列长形的湖泊，如黄河改道后形成了山东省的东东平、独山、微山平、独山、微山等湖泊。还有河流弯曲发展形成的等湖泊。还有河流弯曲发展形成的牛轭湖牛轭湖，如长江中游的石首。，如长江中游的石首。还有一种河成湖是当河水泛滥时，还有一种河成湖是当河水泛滥时，水积在泛滥的水积在泛滥的平原洼地中形成的，平原洼地中形成的，
7、汉水、淮河下游一带的许多汉水、淮河下游一带的许多湖泊就是这种成因。特别是河流三角洲一带、地湖泊就是这种成因。特别是河流三角洲一带、地势平缓，排水不畅，河水容易改道或溢出，所以势平缓，排水不畅，河水容易改道或溢出，所以在河流的三角洲地区，湖泊极多。在河流的三角洲地区，湖泊极多。（4 4）海成湖。）海成湖。也叫泻湖，是海湾地区因沉积物的也叫泻湖，是海湾地区因沉积物的堆积作用，使海湾与海隔离而成的。初期部分海堆积作用，使海湾与海隔离而成的。初期部分海水仍能流入湖中，随着沉积作用的发展，终于使水仍能流入湖中，随着沉积作用的发展，终于使之与海完全隔离，如杭州的西湖。之与海完全隔离，如杭州的西湖。（5 5
8、）冰成湖。）冰成湖。由于冰川活动而造成的洼地、冰川由于冰川活动而造成的洼地、冰川退后积水即成为湖泊，芬兰和加拿大的许多湖泊退后积水即成为湖泊，芬兰和加拿大的许多湖泊都是冰成湖。西藏高原上星罗棋布的湖泊都与冰都是冰成湖。西藏高原上星罗棋布的湖泊都与冰川活动有关，其个较大的有纳本湖和奇林湖，都川活动有关，其个较大的有纳本湖和奇林湖，都是分布在高原上的山麓地带。是分布在高原上的山麓地带。（6 6）风成湖。）风成湖。在干早地区，风将地面剥蚀成为洼在干早地区，风将地面剥蚀成为洼地，如果有大的河流流入或风剥蚀地面到潜水面地，如果有大的河流流入或风剥蚀地面到潜水面时，则形成风成湖，如罗布泊、呼伦贝尔湖等。时
9、，则形成风成湖，如罗布泊、呼伦贝尔湖等。干旱地区的风成湖由于气候干燥，蒸发量大，年干旱地区的风成湖由于气候干燥，蒸发量大，年降雨量分配不均，因而湖水水量变化很大，湖盆降雨量分配不均，因而湖水水量变化很大，湖盆轮廓也经常移动，甚至干涸成为轮廓也经常移动，甚至干涸成为间歇湖间歇湖。实际上许多湖盆的成因不只是单一的原因，实际上许多湖盆的成因不只是单一的原因，例如例如长江中游沙市、武汉一带的许多湖泊的成因，既长江中游沙市、武汉一带的许多湖泊的成因，既是河成湖，也与这个地区在第三纪末以来的地壳是河成湖，也与这个地区在第三纪末以来的地壳下降有关。又如山东西部的微山湖和东平湖，一下降有关。又如山东西部的微山
10、湖和东平湖，一方面处于冲积平原与山麓的交接洼地，同时也是方面处于冲积平原与山麓的交接洼地，同时也是地壳构造断裂的部位。地壳构造断裂的部位。此外，还有人为的活动，如修堤筑坝、拦成水库此外，还有人为的活动，如修堤筑坝、拦成水库等，形成大大小小的人工湖。等，形成大大小小的人工湖。从地质历史而言，湖泊的年龄是从地质历史而言，湖泊的年龄是很短暂的很短暂的、老的、老的湖泊不断淤实而消失，新的湖泊又不断地发生和湖泊不断淤实而消失，新的湖泊又不断地发生和形成。湖泊消失的主要原因是形成。湖泊消失的主要原因是流水、风和其他动流水、风和其他动力所携带的大量岩屑的沉积力所携带的大量岩屑的沉积，以及，以及植物的生长淤植
11、物的生长淤塞湖盆塞湖盆所致；也可以是因为所致；也可以是因为河流的向源侵蚀切穿河流的向源侵蚀切穿了湖盆了湖盆、或是由于、或是由于湖水蒸发变干湖水蒸发变干，以及因为，以及因为潜水潜水面的降低而消灭面的降低而消灭。二、湖泊的地质作用二、湖泊的地质作用在湖泊冲蚀之下，湖滨上开始出现湖蚀洞穴、湖蚀在湖泊冲蚀之下，湖滨上开始出现湖蚀洞穴、湖蚀凹槽，随着湖浪冲蚀作用的继续，洞穴、凹槽扩大，凹槽，随着湖浪冲蚀作用的继续，洞穴、凹槽扩大，湖蚀崖出现并扩大、后退，形成波切台、波筑台。湖蚀崖出现并扩大、后退，形成波切台、波筑台。这一过程在大湖滨看得很清楚，如在鄱阳湖滨多处这一过程在大湖滨看得很清楚，如在鄱阳湖滨多处
12、可见。可见。湖浪冲蚀湖滨的产物，以及入湖的河流带来的物湖浪冲蚀湖滨的产物，以及入湖的河流带来的物质，被退流、岸流、湖流、洪流带至湖滨外、湖质，被退流、岸流、湖流、洪流带至湖滨外、湖湾、湖中心等地沉积。可见湖水的各种动力对湖湾、湖中心等地沉积。可见湖水的各种动力对湖盆的冲蚀作用及产物的搬运作用与海洋中相同，盆的冲蚀作用及产物的搬运作用与海洋中相同，只是规模小些罢了。只是规模小些罢了。（一）湖水的机械沉积作用（一）湖水的机械沉积作用湖水机械沉积物的湖水机械沉积物的主要来源主要来源为入湖河流携带的物为入湖河流携带的物质，其次为湖浪冲蚀湖岸岩石的产物。此外，风质，其次为湖浪冲蚀湖岸岩石的产物。此外，风
13、和冰川也携带一些泥沙石块进入湖泊中。和冰川也携带一些泥沙石块进入湖泊中。不论是浊流、退流、还是岸流也好，在它们从浅不论是浊流、退流、还是岸流也好，在它们从浅水区流进深水区的过程中，由于静水的阻滞，流水区流进深水区的过程中，由于静水的阻滞，流速降低，从而导致搬运物质的动力减小，发生沉速降低，从而导致搬运物质的动力减小，发生沉积。积。由于动力的减小是渐变的，因此机械沉积作用是由于动力的减小是渐变的，因此机械沉积作用是从大到小、从重到轻依次进行从大到小、从重到轻依次进行。在同一地点沉积。在同一地点沉积下来的碎屑物颗粒大小近于一致。在这种分选性下来的碎屑物颗粒大小近于一致。在这种分选性沉积作用下，湖水
14、机械沉积物在湖盆内的平面分沉积作用下，湖水机械沉积物在湖盆内的平面分布显示出不规则的布显示出不规则的同心环带状同心环带状。湖岸岩石在湖浪的不断冲蚀下，退流把冲蚀产物湖岸岩石在湖浪的不断冲蚀下，退流把冲蚀产物搬运至滨线外沉积，造成搬运至滨线外沉积，造成波筑台波筑台，波筑台扩大便，波筑台扩大便成成湖滩湖滩。湖滩微向湖心倾斜，最大坡度小于。湖滩微向湖心倾斜，最大坡度小于10。组成湖滩的沉积物粒径视湖泊规模而定，湖大很组成湖滩的沉积物粒径视湖泊规模而定，湖大很大，粒径也粗大些，不过这也与湖滨岩性有关。大，粒径也粗大些，不过这也与湖滨岩性有关。很少看见巨粒级的湖滩沉积。很少看见巨粒级的湖滩沉积。一般沉积
15、为沙级一般沉积为沙级。经过湖浪的反复磨蚀和搬运，湖水机械沉积物有经过湖浪的反复磨蚀和搬运，湖水机械沉积物有较好的较好的磨圆度和分选性磨圆度和分选性。大湖的湖浪作用也能在滨线外沉积成大湖的湖浪作用也能在滨线外沉积成沙坝沙坝，一般，一般的湖不够大，没有沙坝沉积。但是沿岸流常把泥的湖不够大，没有沙坝沉积。但是沿岸流常把泥沙带到湖湾中沉积，形成各种沙带到湖湾中沉积，形成各种沙嘴沙嘴。由于湖水面的季节性升降，使湖滩及部分沙嘴、由于湖水面的季节性升降，使湖滩及部分沙嘴、沙坝季节性地露出水面，于是在它们的表面上常沙坝季节性地露出水面，于是在它们的表面上常形成形成泥裂、足迹、雨痕泥裂、足迹、雨痕等层面标志。等
16、层面标志。细小的物质被湖流搬运至湖中心沉细小的物质被湖流搬运至湖中心沉积，形成湖泥。湖泥粒细，为粘土积，形成湖泥。湖泥粒细，为粘土或粘土淤泥，色深，富含有机质。或粘土淤泥，色深，富含有机质。在强还原环境下，有在强还原环境下，有FeS2沉积。沉积。浊流出现于入湖河流洪峰到来的时候。它携带着浊流出现于入湖河流洪峰到来的时候。它携带着大量的泥沙冲向河口的前方。它具有很大的冲刷大量的泥沙冲向河口的前方。它具有很大的冲刷力，在前进途中把湖底冲开一道沟。浊流行至深力，在前进途中把湖底冲开一道沟。浊流行至深水部分后，受静水阻滞而缓慢停顿下来，泥沙沉水部分后，受静水阻滞而缓慢停顿下来，泥沙沉积。这种浊积层叠覆
17、在湖泥之中，面积不大。积。这种浊积层叠覆在湖泥之中，面积不大。水深小于波长的浅水区，湖水机械搬运物中的推水深小于波长的浅水区，湖水机械搬运物中的推移质在湖浪作用下呈现波纹状的运动轨迹。其移质在湖浪作用下呈现波纹状的运动轨迹。其波波纹脊线在平面上常是平行的纹脊线在平面上常是平行的，偶尔也可分叉。波，偶尔也可分叉。波长长/波高为波高为510，不对称系数约为，不对称系数约为1。在水深大于。在水深大于波长的深水区，水底平静，沉积物不受湖浪的扰波长的深水区，水底平静，沉积物不受湖浪的扰动，沉积表面近于水平，动，沉积表面近于水平，它们构成水平层理它们构成水平层理。随着降水季节的变化，入湖河流水量及泥沙量也
18、有随着降水季节的变化，入湖河流水量及泥沙量也有季节变化，导致湖水机械沉积物数量及粒度的季节变化，导致湖水机械沉积物数量及粒度的韵律韵律性变化性变化，但是，这种变化没有河流的变化快。湖水，但是，这种变化没有河流的变化快。湖水机械沉积物的数量，雨季时多，旱季时少，沉积物机械沉积物的数量，雨季时多，旱季时少，沉积物粒径从雨季时的粗，逐渐递变为旱季时的细。而进粒径从雨季时的粗，逐渐递变为旱季时的细。而进入另一个季节循环时，它又从少变多，从细变粗。入另一个季节循环时，它又从少变多，从细变粗。湖水沉积物的这种特征叫湖水沉积物的这种特征叫全韵律层全韵律层。潮湿气候区的湖泊、入湖河流多，水量也大，它们携潮湿气
19、候区的湖泊、入湖河流多，水量也大，它们携带大量泥沙至河口段，由于静水的阻滞，于是大量的带大量泥沙至河口段，由于静水的阻滞，于是大量的泥沙在此按颗粒的大小依次地沉积下来。这样，在泥沙在此按颗粒的大小依次地沉积下来。这样，在入入湖河口均有三角洲湖河口均有三角洲形成。这里的三角洲是河流和湖水形成。这里的三角洲是河流和湖水两种动力共同作用的结果。在入湖河流挟沙量高的情两种动力共同作用的结果。在入湖河流挟沙量高的情况下，三角洲的形成和增长十分迅速。随着三角洲的况下，三角洲的形成和增长十分迅速。随着三角洲的扩大，湖泊被淤小，淤浅，直至消亡，从而出现扩大，湖泊被淤小，淤浅，直至消亡，从而出现湖积湖积三角洲平
20、原，或变为沼泽三角洲平原，或变为沼泽。干旱地区的湖泊，由于入湖河少，河流水邑变化又大，干旱地区的湖泊，由于入湖河少，河流水邑变化又大，不能经常摸带大旦碎屑物进入湖中，因而机械沉积物不能经常摸带大旦碎屑物进入湖中，因而机械沉积物数量少，三角洲增长缓慢。数量少，三角洲增长缓慢。除非形成湖泊的因素始终起作用，否则，湖泊演除非形成湖泊的因素始终起作用，否则，湖泊演化的总趋势是变小，变浅乃至消亡。因此在地质化的总趋势是变小，变浅乃至消亡。因此在地质历史上，湖泊的生命是比较短暂的。历史上，湖泊的生命是比较短暂的。它的演化方向取决于当地的自然地理条件，潮湿它的演化方向取决于当地的自然地理条件，潮湿气候区会发
21、展成湖积气候区会发展成湖积三角洲平原或沼泽。三角洲平原或沼泽。干旱气候区因水分不断蒸发，湖水含盐量不断增干旱气候区因水分不断蒸发，湖水含盐量不断增加，加上湖水机械沉积作用的影响，湖泊演变成加，加上湖水机械沉积作用的影响，湖泊演变成盐湖，甚至变成盐沼或泥沼。经风力地质作用后，盐湖，甚至变成盐沼或泥沼。经风力地质作用后，盐湖可被沙丘掩埋。盐湖可被沙丘掩埋。气候的季节变化对湖水机械沉积作用有深刻的影气候的季节变化对湖水机械沉积作用有深刻的影响。夏季常是入湖河流的洪水期，携入湖中的颗响。夏季常是入湖河流的洪水期，携入湖中的颗粒相对比冬季的枯水期携带的颗粒要粗些。一年粒相对比冬季的枯水期携带的颗粒要粗些
22、。一年四季的变化，造成颗粒粗细有规律的变化。一粗四季的变化，造成颗粒粗细有规律的变化。一粗一细组成一个年层，一细组成一个年层，许多年层叠成纹泥。许多年层叠成纹泥。已发现现代一些温带、亚热带地区的湖泊中也有已发现现代一些温带、亚热带地区的湖泊中也有纹泥的形成，例如瑞士苏黎世湖和我国武汉东湖。纹泥的形成，例如瑞士苏黎世湖和我国武汉东湖。据观察，温带深水湖泊有利于纹泥的形成，原因据观察，温带深水湖泊有利于纹泥的形成，原因在于深水湖中有分层现象，即湖水有在于深水湖中有分层现象，即湖水有温度分层和温度分层和化学分层化学分层现象。现象。湖水温度分层在湖水温度为湖水温度分层在湖水温度为4时最大。夏季表层时最
23、大。夏季表层水热、质轻，上下无法对流，湖底在生物新陈代水热、质轻，上下无法对流，湖底在生物新陈代谢和有机质腐烂分解影响下，谢和有机质腐烂分解影响下，H2S含量增加，使湖含量增加，使湖底湖水呈还原环境，此时机械沉积的湖泥量多、底湖水呈还原环境，此时机械沉积的湖泥量多、粒粗、有机质丰富但分散在湖泥中。粒粗、有机质丰富但分散在湖泥中。冬季表层水温低，密度大，深处密度小，可以产冬季表层水温低，密度大，深处密度小，可以产生上下对流，但由于冬季有机质分解不彻底，此生上下对流，但由于冬季有机质分解不彻底，此时机械沉积的湖泥量少、粒细、有机质含量相对时机械沉积的湖泥量少、粒细、有机质含量相对较高，所以湖泥色深
24、。对于武汉东湖湖心纹泥，较高，所以湖泥色深。对于武汉东湖湖心纹泥，夏季为夏季为灰色湖泥灰色湖泥，冬季为黑色，冬季为黑色有机质湖泥。有机质湖泥。（二）湖水化学沉积作用（二）湖水化学沉积作用湖水化学沉积作用受气候条件控制极为明显。在湖水化学沉积作用受气候条件控制极为明显。在不同气候区，湖水化学沉积物差别很大。因而以不同气候区，湖水化学沉积物差别很大。因而以湖水化学沉积物去推论当时湖区的气候状况，是湖水化学沉积物去推论当时湖区的气候状况，是比较可靠的。按气候的干湿，将湖水化学沉积作比较可靠的。按气候的干湿，将湖水化学沉积作用分为两种：用分为两种：1、潮湿气候区、潮湿气候区雨量充沛，化学和生物化学风化
25、作用剧烈，不仅易雨量充沛，化学和生物化学风化作用剧烈，不仅易溶的如溶的如K、Na、Ca、Mg等组成的盐类可呈离子状等组成的盐类可呈离子状态被水搬运至湖内，就是较难溶的如态被水搬运至湖内，就是较难溶的如Fe、Mn、A1、Si、P等组成的盐类也能形成离子或胶体溶液并被等组成的盐类也能形成离子或胶体溶液并被搬运至湖中。前者由于溶解度大，难于在本区的湖搬运至湖中。前者由于溶解度大，难于在本区的湖中进行沉积、而是继续被搬运，直达海洋。中进行沉积、而是继续被搬运，直达海洋。后者则后者则为湖水化学沉积的主要物质来源。为湖水化学沉积的主要物质来源。当流水和地下水带着当流水和地下水带着Fe、Mn、Al等低价盐类
26、溶液等低价盐类溶液或胶体溶液进入湖泊后，与湖泊内已有湖水相混，或胶体溶液进入湖泊后，与湖泊内已有湖水相混，发生各种物化反应；或在生物的参与下，促使这发生各种物化反应；或在生物的参与下，促使这些物质沉积下来。些物质沉积下来。它们常形成铁、锰、铝等具有它们常形成铁、锰、铝等具有一定工业价值的矿床。一定工业价值的矿床。其中最常见的是铁矿沉积，其中最常见的是铁矿沉积，主要是从主要是从Fe(HCO3)2或或FeSO4等低价铁的盐类溶液等低价铁的盐类溶液中，或从胶体状态的中，或从胶体状态的Fe(OH)3溶液中沉积下来。但溶液中沉积下来。但在不同气候条件下，由于沉积不同，其沉积作用在不同气候条件下，由于沉积
27、不同，其沉积作用和所形成的铁矿类型亦有显著差别。和所形成的铁矿类型亦有显著差别。如在湿热地区，化学风化和生物风化较强烈，易如在湿热地区，化学风化和生物风化较强烈，易出现氢氧化铁的胶体溶液。当其进入湖泊内，与出现氢氧化铁的胶体溶液。当其进入湖泊内，与湖水中电解质相遇时，发生电荷中和；或因溶液湖水中电解质相遇时，发生电荷中和；或因溶液的的pH值变小，以及受腐殖酸浓度增大或减小的影值变小，以及受腐殖酸浓度增大或减小的影响，均促使氢氧化铁沉积下来，响，均促使氢氧化铁沉积下来，形成褐铁矿形成褐铁矿，称，称为为湖铁矿湖铁矿。溶液中的二价铁盐也易氧化成氢氧化。溶液中的二价铁盐也易氧化成氢氧化铁而发生沉积。其
28、化学反应可用下式表示：铁而发生沉积。其化学反应可用下式表示：与铁矿共生的常有锰矿，有时夹有碳酸盐和铝土矿。与铁矿共生的常有锰矿，有时夹有碳酸盐和铝土矿。湖铁矿常呈湖铁矿常呈团块状团块状、透镜状或层状夹于碎屑沉积物、透镜状或层状夹于碎屑沉积物中，多分布在湖岸地带、河流入口处或湖底有地下中，多分布在湖岸地带、河流入口处或湖底有地下水出露处。我国太湖和山西鲁平的第三纪沉积物中水出露处。我国太湖和山西鲁平的第三纪沉积物中就有这种有价值的铁锰矿床沉积。就有这种有价值的铁锰矿床沉积。在冷湿地区，由于氧化作用较弱，湖内多为还原环在冷湿地区，由于氧化作用较弱，湖内多为还原环境，还往往生长着一种能吸收重碳酸铁中
29、境，还往往生长着一种能吸收重碳酸铁中CO2的细的细菌，但常有较多的菱铁矿沉积，其化学反应式：菌，但常有较多的菱铁矿沉积，其化学反应式：除菱铁矿外，还易形成可作磷肥用的兰铁矿除菱铁矿外，还易形成可作磷肥用的兰铁矿Fe(PO4)28H2O沉积。沉积。此外，由于有机质分解所产生的此外，由于有机质分解所产生的H2S，在缺氧的还原环，在缺氧的还原环境下，亦可使重碳酸铁和硫酸铁等变成硫化铁而沉积，境下，亦可使重碳酸铁和硫酸铁等变成硫化铁而沉积，形成最常见的黄铁矿或白铁矿形成最常见的黄铁矿或白铁矿(FeS2)。其化学反应式：。其化学反应式：如位于温湿气候区的湖盆中，或入湖河流流域内，如位于温湿气候区的湖盆中
30、，或入湖河流流域内，有富含长石的结晶岩出露，长石被风化成有富含长石的结晶岩出露，长石被风化成高岭石高岭石后后，被带入湖内沉积，被带入湖内沉积,这种富含这种富含高岭石的湖水沉积高岭石的湖水沉积粘土粘土，可作为耐火砖和陶瓷工业的原料。，可作为耐火砖和陶瓷工业的原料。2、干旱气侯区湖水化学沉积作用、干旱气侯区湖水化学沉积作用干旱气候区的湖水很少向外流泄，主要消耗在蒸干旱气候区的湖水很少向外流泄，主要消耗在蒸发上，因此，流水和地下水带来的盐分年复一年发上，因此，流水和地下水带来的盐分年复一年地留在沏中，湖水盐度逐渐增加，以致淡水湖逐地留在沏中，湖水盐度逐渐增加，以致淡水湖逐渐变成咸水湖甚至盐湖。在盐湖
31、中，当盐度达到渐变成咸水湖甚至盐湖。在盐湖中，当盐度达到饱和后，各种盐类便陆续沉淀。由于强烈的蒸发，饱和后，各种盐类便陆续沉淀。由于强烈的蒸发，湖水面逐渐下降，加之沉积物不断淤积，从面使湖水面逐渐下降，加之沉积物不断淤积，从面使湖水变浅，最后盐湖将完全干涸。湖水变浅，最后盐湖将完全干涸。湖水沉积的盐类成分与湖水中所含的化学成分和盐湖水沉积的盐类成分与湖水中所含的化学成分和盐湖发展阶段有关。如果盐湖内所含盐分比较复杂，湖发展阶段有关。如果盐湖内所含盐分比较复杂，往往依下列顺序沉淀：往往依下列顺序沉淀：1）在湖水逐渐咸化过程中，首先是溶解度最小的碳）在湖水逐渐咸化过程中，首先是溶解度最小的碳酸盐达
32、到饱和后结晶出来。其中以钙的碳酸盐沉淀酸盐达到饱和后结晶出来。其中以钙的碳酸盐沉淀最早，镁、钠的碳酸盐次之。这些沉积物可形成具最早，镁、钠的碳酸盐次之。这些沉积物可形成具有经济价值的苏打有经济价值的苏打(Na2CO3)10H2O)和天然碱（和天然碱（Na2CO3 NaHCO32H2O）等碱类矿床，）等碱类矿床，因此这种因此这种湖也称为碱湖。湖也称为碱湖。在内蒙占和黑龙江、吉林等省区的在内蒙占和黑龙江、吉林等省区的西部分布最多。西部分布最多。2）在盐湖中碳酸盐沉淀后，湖水进一步咸化，溶）在盐湖中碳酸盐沉淀后，湖水进一步咸化，溶解度较高的硫酸盐逐渐达到饱和后，发生石膏解度较高的硫酸盐逐渐达到饱和后
33、，发生石膏(CaSO4 2H2O)、芒硝、芒硝(Na2SO4 10H2O)和无水芒硝和无水芒硝(Na2SO4)等硫酸盐的沉淀。这类盐湖又称为等硫酸盐的沉淀。这类盐湖又称为苦湖。苦湖。其中尤以石膏和芒硝沉积最为常见。在我国新疆、其中尤以石膏和芒硝沉积最为常见。在我国新疆、青海、吉林西部及内蒙古东部都有这类盐湖。青海、吉林西部及内蒙古东部都有这类盐湖。3）硫酸盐析出后，湖水进一步浓缩，可使湖内残）硫酸盐析出后，湖水进一步浓缩，可使湖内残余湖水成为直接能开采的天然卤水（以氯化纳为余湖水成为直接能开采的天然卤水（以氯化纳为主）。湖水继续蒸发，含盐度不断增高，当饱和主）。湖水继续蒸发，含盐度不断增高，当
34、饱和后，可析出溶解度最大的氯化物来，如食盐后，可析出溶解度最大的氯化物来，如食盐（NaCl）、光卤石（）、光卤石（KClMgC126H2O）和钾盐）和钾盐（KCl）等。）等。它们的出现标志着盐湖沉积到了最后阶段，也就它们的出现标志着盐湖沉积到了最后阶段，也就是一般狭义的盐湖沉积。这类湖泊分布很广，在是一般狭义的盐湖沉积。这类湖泊分布很广，在我国西北干旱地区最为常见。如青海柴达木的茶我国西北干旱地区最为常见。如青海柴达木的茶卡盐池、柯柯盐池和察尔汗盐池等，都是我国著卡盐池、柯柯盐池和察尔汗盐池等，都是我国著名的盐湖，其中仅茶卡盐池内的池盐就够全国人名的盐湖，其中仅茶卡盐池内的池盐就够全国人民吃民
35、吃200200年之久。年之久。与氯化钠沉淀时的浓度相当，若湖水中含有硼酸与氯化钠沉淀时的浓度相当，若湖水中含有硼酸盐，也会与盐湖中的氯化物同时沉淀。如西藏高盐，也会与盐湖中的氯化物同时沉淀。如西藏高原上就有不少世界闻名的硼砂（原上就有不少世界闻名的硼砂（NaB4O710H2O）湖，湖中氯化物便和硼砂同时沉淀。湖，湖中氯化物便和硼砂同时沉淀。上述盐湖的盐类沉淀顺序。在所沉积的盐类平面上述盐湖的盐类沉淀顺序。在所沉积的盐类平面分布和剖面分布上均可反应出来。如柴达木盆地分布和剖面分布上均可反应出来。如柴达木盆地边缘的一些小湖，从湖滨向湖心、盐类分布按碳边缘的一些小湖，从湖滨向湖心、盐类分布按碳酸盐、
36、硫酸盐到氯化物的顺序，酸盐、硫酸盐到氯化物的顺序，大致呈同心环带大致呈同心环带状。状。在由下向上的剖面中，依次为碳酸盐、硫酸盐和在由下向上的剖面中，依次为碳酸盐、硫酸盐和氯化物。必须指出，不是每个盐湖的盐类沉积都氯化物。必须指出，不是每个盐湖的盐类沉积都伤上述那样完备。由于自然界很多因素的影响，伤上述那样完备。由于自然界很多因素的影响，如地壳运动、气候变化，特别是物质来源的变化，如地壳运动、气候变化，特别是物质来源的变化，都会使沉积顺序的完整性遭到破坏，如可能仅有都会使沉积顺序的完整性遭到破坏，如可能仅有磷酸盐、硫酸盐、氯化物中的一类或两类沉积物磷酸盐、硫酸盐、氯化物中的一类或两类沉积物出现。
37、出现。现代一些湖泊的盐分来源丰富，卤水浓度极高，现代一些湖泊的盐分来源丰富，卤水浓度极高，如我国西北有些盐池在捞取沉淀在湖内的盐后，如我国西北有些盐池在捞取沉淀在湖内的盐后，几天内又形成新的盐层。盐湖的化学沉积物不仅几天内又形成新的盐层。盐湖的化学沉积物不仅是农业化肥和工业的原料，而且其中常有溴、碘、是农业化肥和工业的原料，而且其中常有溴、碘、锂、铷、铯等二十多种元素和稀有元素，是制药、锂、铷、铯等二十多种元素和稀有元素，是制药、冶金和尖端工业的原料来源。冶金和尖端工业的原料来源。在盐湖内，除化学沉积外，还有机械沉积，于是在盐湖内，除化学沉积外，还有机械沉积，于是形成了盐和泥土交互成层的现象，
38、其中机械沉积形成了盐和泥土交互成层的现象，其中机械沉积物数量可超过化学沉积物。盐湖发展到最后、湖物数量可超过化学沉积物。盐湖发展到最后、湖水完全干涸，盐类全部结晶沉淀出来，结束了盐水完全干涸，盐类全部结晶沉淀出来，结束了盐湖的生命。湖的生命。这时其他的地质作用，如风化、风的地质作用则这时其他的地质作用，如风化、风的地质作用则代替了湖水的地质作用，它们可以使已沉积的盐代替了湖水的地质作用，它们可以使已沉积的盐层再度遭到风化、剥蚀，或被其他沉积物掩埋起层再度遭到风化、剥蚀，或被其他沉积物掩埋起来，从而保存在地层中，这种湖积盐类矿床在过来，从而保存在地层中，这种湖积盐类矿床在过去地质时期的地层中经常
39、遇到，如湖北上白垩统去地质时期的地层中经常遇到，如湖北上白垩统下第三系地层中的石膏、岩盐等盐类矿床。下第三系地层中的石膏、岩盐等盐类矿床。（三）湖水生物沉积作用（三）湖水生物沉积作用湖水生物沉积作用主要发生在潮湿气候区，因为湖水生物沉积作用主要发生在潮湿气候区，因为干旱气候区湖水中生物较少。干旱气候区湖水中生物较少。潮湿气候区的湖水中生长着极为丰富的生物。当潮湿气候区的湖水中生长着极为丰富的生物。当大量低等生物尸体和湖泥一起堆积在湖底时，在大量低等生物尸体和湖泥一起堆积在湖底时，在缺氧和富含缺氧和富含H2S的环境中，有机质经过细菌分解，的环境中，有机质经过细菌分解，形成含形成含C4050、H6
40、7、O3444及及NO6的沥青质，它分散在湖泥的细小颗粒间，的沥青质，它分散在湖泥的细小颗粒间，形成各种不同颜色的胶冻状态的粘泥，称为腐泥。形成各种不同颜色的胶冻状态的粘泥，称为腐泥。腐泥经干流后可得到焦炭、煤气和石油，以及有腐泥经干流后可得到焦炭、煤气和石油，以及有机酸和维生素等产物。可见腐泥是一种重要的工机酸和维生素等产物。可见腐泥是一种重要的工业原料，它还可用于医疗和做饲料用。腐泥中含业原料，它还可用于医疗和做饲料用。腐泥中含碳量较高，当它被泥沙掩堆后经过成岩作用便成碳量较高，当它被泥沙掩堆后经过成岩作用便成为为腐泥煤腐泥煤。若腐泥中矿物质含量大于。若腐泥中矿物质含量大于40时，叫时，叫
41、做沥青粘土，它经过成岩作用后成为油页岩，我做沥青粘土，它经过成岩作用后成为油页岩，我国油页岩含油国油页岩含油520。在特殊环境下，厚层腐泥迅速掩埋于深处，在较高在特殊环境下，厚层腐泥迅速掩埋于深处，在较高的温度（的温度（100200）和压力（约）和压力（约300105Pa），还），还可能有放射性作用参加下，经过细菌作用和复杂的可能有放射性作用参加下，经过细菌作用和复杂的物理、化学变化形成石油。它们储藏在岩石的空隙物理、化学变化形成石油。它们储藏在岩石的空隙间，形成重要的石油矿产资源。间，形成重要的石油矿产资源。过去国外一直认为只有海洋沉积才能形成石油。根据过去国外一直认为只有海洋沉积才能形成石
42、油。根据此结论，解放前，帝国主义者污蔑和断言我国是此结论，解放前，帝国主义者污蔑和断言我国是“贫贫油国家油国家”，只有靠，只有靠“洋油洋油”过话。解放后，帝国主义过话。解放后，帝国主义者尽一切力量来封锁我国，妄想借此强迫我们服从他者尽一切力量来封锁我国，妄想借此强迫我们服从他的指挥。但是，站起来的中国人民在党和毛主席的领的指挥。但是，站起来的中国人民在党和毛主席的领导下，坚持自力更生，在大庆等地陆续找出了与湖泊导下，坚持自力更生，在大庆等地陆续找出了与湖泊沉积有关的、规模巨大的油田来，满足了我国日益增沉积有关的、规模巨大的油田来，满足了我国日益增长的石油需要，从此结束了使用长的石油需要，从此结
43、束了使用“洋油洋油”的时代。我的时代。我们找出了湖泊形成的油田，不仅彻底粉碎了帝国主义们找出了湖泊形成的油田，不仅彻底粉碎了帝国主义者妄想借石油扼杀我国的歹毒阴谋，也大大丰富了石者妄想借石油扼杀我国的歹毒阴谋，也大大丰富了石油地质科学的理论。油地质科学的理论。湖泊的生物沉积除上述外，在温带较冷的地区，湖泊的生物沉积除上述外，在温带较冷的地区，如果生长着大量的硅藻积成工业上可用作吸附剂、如果生长着大量的硅藻积成工业上可用作吸附剂、耐火材料和充填材料的硅藻土。耐火材料和充填材料的硅藻土。（四）沼泽及其地质作用（四）沼泽及其地质作用1、沼泽的概念及类型、沼泽的概念及类型沼泽是陆地表面充分湿润，嗜湿性
44、植物大量生长，沼泽是陆地表面充分湿润，嗜湿性植物大量生长，并有有机质堆积的地带。世界上沼泽分布面积约并有有机质堆积的地带。世界上沼泽分布面积约为为350万万km2，占陆地面积的，占陆地面积的2.3%。我国沼泽分布相当宽广，当年红军所经过的我国沼泽分布相当宽广，当年红军所经过的“松松潘草地潘草地”，全区面积就达，全区面积就达2700 km2。沼泽在东北。沼泽在东北二江平原、松辽平原的北部及各地沿江、沿海一二江平原、松辽平原的北部及各地沿江、沿海一带均有大面积分布。除此之外，尚有许多零星分带均有大面积分布。除此之外，尚有许多零星分布的沼泽。布的沼泽。沼泽的成因是多种多样的，其中较普遍的成因主沼泽的
45、成因是多种多样的，其中较普遍的成因主要是要是由于地表水体边缘和附近地区的沼泽化由于地表水体边缘和附近地区的沼泽化。这。这些地区水源丰富，地面经常保持充分湿润状态，些地区水源丰富，地面经常保持充分湿润状态，有利于嗜湿性植物的繁殖。植物大量的生长和死有利于嗜湿性植物的繁殖。植物大量的生长和死亡造成有机质的堆积，原来的湿地便转变成为沼亡造成有机质的堆积，原来的湿地便转变成为沼泽。例如若尔盖高原上的江错、错拉等地的湖滨泽。例如若尔盖高原上的江错、错拉等地的湖滨沼泽，便是由于湖滨湿地沼泽化而成的，江错湖沼泽，便是由于湖滨湿地沼泽化而成的，江错湖不久将全部被沼泽所代替。不久将全部被沼泽所代替。又如黄河口以
46、北至天津一带的渤海海滨沼泽，系又如黄河口以北至天津一带的渤海海滨沼泽，系黄河三角洲沼泽化而成，面积也很广阔。长江沿黄河三角洲沼泽化而成，面积也很广阔。长江沿岸从宜昌到上海，低河漫滩和河心滩均因江水经岸从宜昌到上海，低河漫滩和河心滩均因江水经常泛滥，便地面经常积水，植物繁殖迅速，若不常泛滥，便地面经常积水，植物繁殖迅速，若不是人工排水耕种，也会变成一片绿葱葱的沼泽。是人工排水耕种，也会变成一片绿葱葱的沼泽。2、沼泽的生物堆积作用、沼泽的生物堆积作用沼泽地区生长着大量嗜湿性植物，死亡后的尸体不断沼泽地区生长着大量嗜湿性植物，死亡后的尸体不断堆积起来，在沼泽水、上覆植物体和泥沙的掩覆下，堆积起来，在
47、沼泽水、上覆植物体和泥沙的掩覆下，同时处于氧气不足的环境中，从而进行缓慢的氧化和同时处于氧气不足的环境中，从而进行缓慢的氧化和细菌分解，放出细菌分解，放出CO2及及CH4等气体，使有机堆积物中等气体，使有机堆积物中的含碳量相对增加。的含碳量相对增加。随着水、氧气损耗和腐殖酸的增加，细菌无法继随着水、氧气损耗和腐殖酸的增加，细菌无法继续生存，于是微生物的分解作用就停止下来，形续生存，于是微生物的分解作用就停止下来，形成一种处于半分解状态，含碳量达成一种处于半分解状态，含碳量达59，富含碳，富含碳氢化合物的质地疏松而呈棕揭或黑色的物质，称氢化合物的质地疏松而呈棕揭或黑色的物质，称为为泥炭泥炭。实际
48、上，沼泽的发展演化过程就是泥炭的聚集和实际上，沼泽的发展演化过程就是泥炭的聚集和形成过程。泥炭可直接作为燃料和肥料之用，亦形成过程。泥炭可直接作为燃料和肥料之用，亦可干溜，获取焦炭和石油中的某些产物。我国泥可干溜，获取焦炭和石油中的某些产物。我国泥炭分布广阔，主要分布在华北平原、松辽平原、炭分布广阔，主要分布在华北平原、松辽平原、江汉平原、成都平原和滇西各断陷盆地。它们多江汉平原、成都平原和滇西各断陷盆地。它们多为第四纪形成的，现今均被泥沙所掩埋。滇西鹤为第四纪形成的，现今均被泥沙所掩埋。滇西鹤庆、川西北松潘草地等地区目前还在进行现代泥庆、川西北松潘草地等地区目前还在进行现代泥炭的堆积。炭的堆
49、积。在泥炭的堆积和形成过程中，亦有泥沙堆积，因在泥炭的堆积和形成过程中，亦有泥沙堆积，因此泥炭内往往夹杂着不少沙粒和粘土物质。泥炭此泥炭内往往夹杂着不少沙粒和粘土物质。泥炭堆积速度一般不超过堆积速度一般不超过45cm/a，少数可达，少数可达10 cm/a。在堆积过程中若伴随着地壳的缓慢下降，那么可在堆积过程中若伴随着地壳的缓慢下降，那么可形成巨厚的泥炭层。在厚层泥炭层的下部或被其形成巨厚的泥炭层。在厚层泥炭层的下部或被其他沉积物掩埋于地下的泥炭层，受上覆物质的压他沉积物掩埋于地下的泥炭层，受上覆物质的压力和地热的影响，继续进行分解。于是有机质中力和地热的影响，继续进行分解。于是有机质中的含碳量
50、不断增加，气体进一步逸出，水分被挤的含碳量不断增加，气体进一步逸出，水分被挤出，体积逐渐缩小而趋致密，形成褐煤（含碳量出，体积逐渐缩小而趋致密，形成褐煤（含碳量6070）、烟煤（含碳量）、烟煤（含碳量7090）以及无）以及无烟煤（含碳量烟煤（含碳量9095%）。）。我国是世界上煤藏量极为丰富的国家之一，几乎我国是世界上煤藏量极为丰富的国家之一，几乎在全国各地都有分布。由于煤的形成与气候和植在全国各地都有分布。由于煤的形成与气候和植物生长关系密切，故在时间上并不是过去各个地物生长关系密切，故在时间上并不是过去各个地质时期都能形成规模巨大的煤田。在地质历史上质时期都能形成规模巨大的煤田。在地质历史