湖泊沉積
正文
湖水中物質由於物理、化學和生物作用,在湖內下沉和堆積。入湖水流挾帶的泥沙,由於流速減小而下沉。粗粒泥沙常沉積在河流入湖處,越向湖心,沉積的顆粒越細。礦物溶解質,主要由於蒸發、冷卻和化學作用,引起沉澱。湖岸在風浪和湖流作用下崩坍,崩坍的物質沉積在湖岸坡腳。湖中水生生物死亡後沉積在湖內。通過不同年代沉積相的對比,有助於了解湖區古地理;研究湖泊沉積物的礦物組成和分布特徵,探明沉積物質來源,可為尋找湖相沉積礦藏提供依據;分析湖積物不同層次的厚度和性質,可探明湖盆形成年代,推斷這些沉積物形成時期的水文、氣候條件。沉積物中積累了大量有機物和多種稀有元素,為各種湖相沉積礦床的形成提供物質來源。沉積物類型 湖泊沉積物分為碎屑沉積物、化學沉積物和生物沉積物或這些物質的混合體。①碎屑沉積,主要是粘土、淤泥和砂等。在氣候濕潤區發育較好。沉積形態與組成受水動力條件和湖底地形支配。沉積物的水平分布為,自湖濱至湖心,顆粒由粗變細呈環狀排列。沉積物的垂直分布是,最下層為最古老,依次向上,沉積時期越新。沉積物中水分由上向下逐漸減少。碎屑沉積量和沉積速度各湖不同。中國洞庭湖自1951年至1978年的28年中,平均每年的淤積量約1.017億米3,估算湖底沉積每年增厚3.7厘米。根據淤積量和湖盆容積,可以估算湖盆衰亡的相對年齡。陸相碎屑沉積物以石英、長石、方解石和雲母等礦物為主,其中矽鋁氧化物的含量占主導地位。中國長江中下游地區的湖泊沉積物中,矽鋁氧化物含量可達76~87%,雲南岩溶區這一含量為58~63%,而乾旱地區只有36~58%。隨矽、鋁氧化物含量減低,鈣、鎂氧化物則相應增加。根據兩類氧化物含量的比值,可以鑑別現代或古湖盆所處的發育階段。當比值<10時,湖盆處於鹹水湖或鹽湖階段,大於10時,湖盆為淡水湖發育階段。②化學沉積,可以形成各種可利用的鹽類。化學沉積受溫度的影響較大,冬季溫度接近於零或低於零時,鹽類析出。化學沉積多見於乾旱地區,湖泊由碎屑沉積開始,以鹽類沉積告終,即從淡水湖演變為鹹水湖直至鹽湖,基本上代表了乾旱地區鹽湖的整個發育過程。鹽湖沉澱的鹽類分為3類:碳酸鹽沉積,主要沉積物有白雲石;硫酸鹽沉積,湖中大量沉積石膏;氯化物沉積,為鹽湖的發育晚期,主要形成鈉鹽和鉀鹽等礦物。③生物沉積,湖沼中有機體死亡沉於底部形成生物沉積物。生物沉積物按其成分和構造,分為腐殖質泥土和泥炭兩類。腐殖質泥土為富營養型湖泊所特有。它主要由有機物組成,其中浮游生物占優勢。在缺氧條件下,有機物不能全部分解,而形成富含脂肪、蛋白質和蠟狀物體的不定形膠質塊。呈橄欖色、灰色等。沉積厚度有時達幾米。泥炭為貧營養型湖泊所特有。沉積物主要有漂浮植物層、苔蘚及其他草本植物的殘留物所組成,間或含有木本植物。黑龍江、吉林和長江中下游地區均有泥炭蘊藏。
沉積層理 一年中湖泊沉積物類型和厚度與季節變化有關。夏季入湖徑流量大,進入湖中的碎屑多,沉積量較大;秋季水生植物枯萎,生物沉積也能增加沉積厚度;冬、春季沉積較少。湖泊沉積厚度的多年變化,主要決定於年水量的多寡。水量越大,沉積的碎屑越多。由於沉積物質不同和湖水溫度分層,形成了湖底沉積的層理。有季節層和年層兩種。研究年層理的厚度、結構和顏色,可確定湖泊年齡和這些沉積形成時期的水文和氣候條件。
參考書目
任明達、王乃梁:《現代沉積環境概論》,科學出版社,北京,1981。