湖泊沉积
湖泊沉积学
第二节 淡水湖泊沉积学
❖ 四、风生流、风暴流及其沉积动力学
５.风暴对沉积物的影响 风暴将沉积物搬离滨岸 风暴高峰期 ❖晴天沉积物被冲蚀、颠选和悬浮→侵蚀面和粗粒滞留沉积 风暴晚期 ❖细粒沉积物再沉积，受风暴导致底流的影响→纹理层 风暴期后 ❖沉积最细的悬浮物，已无风暴作用影响。
石大袁静
粒度特征
多个交截点，跳跃总体由多个次总体组成，粒度 0.0
区间跨度大（1.5～3.5Φ），斜率较低（50～ 10°），分段不明显，悬浮总体含量高。 ❖ 高斜一段式----风暴流沉积的典型特点
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
累积%
Φ值
99.9
99.0
商 67
90.0
基本由一条斜率较高（60～70°）的直线段组成 50.0
石大袁静
4．滨岸沙坝体系动力学
石大袁静
第二节 淡水湖泊沉积学
❖ 三、深湖环境沉积物重力流动力学
牵引流和沉积物重力流是自然界中碎屑物质搬运和沉积的两种基本
流体类型。 牵引流为牛顿流体。 沉积物重力流属非牛顿流体。
❖形成沉积物重力流前提是砂泥质点分散于某种流动介质中
❖根据颗粒支撑机理 浊流 液化流 颗粒流 碎屑流
石大袁静
沉积物重力流的演化规律
石大袁静
按
流 变 学 演 化 示 意
沉 积 物 重 力 流
图
石大袁静
洪水重力流的演化规律
洪水重力流（泥石流＋碎屑流） →碎屑流 ❖ →高密度重力流（砾石质高密度重力流→砂质高密度重力流） →颗粒流 ❖ →沉积物液化流 →典型浊流（低密度重力流）
→牵引流
石大袁静
三、深湖环境沉积物重力流动力学
石大袁静
湖泊沉积环境特点
湖泊沉积环境特点和沉积作用摘要：湖泊成因类型多种多样，但是，构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。
关键词：湖泊沉积；沉积作用湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区，也是沉积物堆积的重要场所。
现代陆地上发育着许多不同大小和类型的湖泊，是我们研究古代湖相沉积的最好借鉴。
在地质历史记录中，中、新生代有不少湖相沉积的分布，中新生代湖泊是中国最主要的油气聚集场所。
现代湖泊约占大陆面积的1.8%。
它们拦截了由河流搬运而来的大量沉积物。
湖泊的规模相差悬殊，最大可达数十万平方公里，小则不到一平方公里，古代大型湖泊超过25万km2者少见。
湖泊的形状也是多样的，如圆形、椭圆形、三角形、不规则状等等。
大型湖泊的环境特点与海洋既有某些相似之处，亦有明显的区别。
湖泊成因类型多种多样，但是，构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。
一、环境特点和湖泊分类1、环境特点（1）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。
但湖泊缺乏潮汐作用，这是与海洋的重要区别之一。
在风力的直接作用下，湖泊的水面可形成较强的波浪，称湖浪。
它所引起的水体波动的振幅随水体深度的增加而减小，当到达湖浪1/2波长的水深时，水体质点运动几乎等于零，故通常把相当于湖浪1/2波长的水深界面称为“波浪基准面”，简称“波基面”或“浪基面”，也称“浪底”。
浪基面以下湖水不受湖浪的干扰，成为静水环境。
一般说来，湖泊面积比海洋小，波浪的规模也小于海洋，浪基面的深度也就小得多，常常不超过20m。
风成波浪是湖泊动力的一个主要因素。
浪基面深浅主要受控于波强和风的吹程。
在大面积浅湖中，波浪运动会影响整个湖底。
湖浪作为一种侵蚀和搬运的动力在滨湖地区表现得较为明显。
当湖浪的推进方向与湖岸斜交时，可形成沿岸流。
湖浪和沿岸流的冲刷和搬运作用可形成各种侵蚀地形和沉积砂体，如浪蚀湖岸以及湖滩、砂坝、砂嘴、堤岛等等。
湖泊四周紧邻陆地，常有众多的河流注入，不仅有大量碎屑物质倾入湖盆，而且河道在湖底可以继续沿伸，从而改变着砂体的分布状况，因此对有些湖泊来说河流的影响往往超过湖浪和岸流的作用。
湖泊沉积作用
湖泊沉积作用湖泊是陆地上的集水洼地，其沉积作用占主导地位。
湖泊可分为淡水湖和咸水湖两类。
前者多发育在潮湿气候区，一般为泄水湖；后者发育在干旱气候区，一般为不泄水湖。
淡水湖以机械沉积为主，咸水湖则以化学沉积为主。
（一）湖泊的机械沉积作用湖水的机械沉积物主要来源于河流，其次为湖岸岩石的破碎产物。
碎屑物质从浅水区进入深水区，由于动力逐渐减小，逐步发生沉积。
从湖滨到湖心，沉积物粒度由粗变细，呈同心环带状分布（图6-17）。
湖泊与海洋相似，粗碎屑物也可以堆积成湖滩、沙坝和沙嘴；细小的黏土级物质被湖流搬运到湖心，极缓慢地沉积到湖底，形成深色的、含有机质的湖泥。
湖底较平静，沉积物不受波浪扰动，因此发育水平层理。
一般来说，山区湖泊碎屑沉积物的粒度偏粗，平原区湖泊的沉积物粒度较细。
（二）湖泊的化学沉积作用湖水的化学沉积作用受气候条件的控制极为明显，不同的气候区化学沉积物差别很大。
1.潮湿气候区湖泊化学沉积作用潮湿气候区降水充沛，湖泊多为泄水湖。
溶解度大的组分如K，Na，Mg，Ca等的卤化物、硫酸盐很少发生沉淀，河流及地下水带入的Fe，Mn，Al等的胶体物质或盐类物质易受水质变化的影响，成为潮湿气候区湖泊化学沉积的主要组成部分。
这些物质沉积后，常形成湖相的铁、锰、铝矿床，其中最常见的是铁矿床，矿物成分以褐铁矿、菱铁矿及黄铁矿为主。
湖水中的钙质可以CaCO3 的形式沉淀出来，并与湖底淤泥混在一起，形成钙质泥，成岩后形成泥灰岩，有时钙质沉淀较少，则形成钙质结核。
2.干旱气候区湖泊化学沉积作用干旱气候区湖水很少外泄，主要消耗在蒸发上。
蒸发作用使湖水的盐度逐渐增加，变成咸水湖甚至盐湖。
在湖水逐渐咸化的过程中，溶解度小者首先沉淀，沉淀的顺序大致为碳酸盐、硫酸盐、氯化物。
《沉积学原理》湖泊
5、湖湾
在浅湖区，由于砂嘴、砂坝或水下隆起屏蔽、遮 挡而形成的半封闭的水体。 薄层泥岩、泥质粉砂岩，分布局限，其上常为沼 泽沉积。
湖湾泥岩、粉砂岩
浅湖砂坝
浅湖-半深湖泥岩
6、沼泽
7、三角洲
三、其它湖泊相模式
青海湖。湖泊面积4635 km2 ,平均水深18. 4 m ,最大水深28. 7 m ,蓄水量854 ×108 m3 。湖面海拔在3200 m 以上。湖泊形状近似菱形,长轴方向呈北西西向,长轴长106 km ,短轴长63 km ,湖泊周长360 km ,为一个北西—南东向延伸,北西高、南东低的新 生代断陷湖泊。
青海湖构造纲要
四、沉积相平面组合
洪积扇--河流--三角洲-滨、浅湖--半深湖、深湖
五、湖泊沉积识别标志
（一）陆源碎屑湖泊识别标志
1、岩石类型 2、沉积构造 3、生物化石 4、垂向层序 5、分布范围 （二）化学沉积湖泊识别标志
六、湖泊沉积与油气
（2）泥坪
发育于较缓的湖岸 岩性：泥岩、粉砂岩 颜色：氧化色为主 构造：水平纹理、泥裂 生物化石：植物化石、 遗迹化石
2、浅湖
如有砂质供应—滩坝砂岩； 如无砂质供应--泥岩、粉砂岩
砂岩：
结构：分选、磨圆好 成分成熟度：高 构造：小型交错层理、 浪成波痕 砂体形态：席状、 底平顶凸透镜状， 平行湖岸 生物化石：常见
பைடு நூலகம்
3、半深湖
正常浪基面之下、洪水或风暴影响的深度之上。
泥岩夹洪水沉积的粉砂岩及细砂岩薄层，还原色 为主，水平纹理发育，浮游生物化石较多，生物 扰动常见。
4、深湖
洪水或风暴影响的深度之下，常为缺氧环境。
泥岩为主，可夹浊流沉积的粉砂岩及细砂岩，还原 色，水平纹理发育，可见浮游生物化石，缺乏底栖 生物化石。
湖泊沉积特点
湖泊沉积特点湖泊沉积是指在湖泊中沉积物质的过程以及形成的沉积物特点。
湖泊沉积特点主要包括沉积物类型、沉积速率、沉积环境和沉积历史等方面。
湖泊沉积物类型丰富多样。
湖泊是一种相对封闭的水体，沉积物源自湖泊周围的陆地和湖泊内部的生物活动。
根据沉积物的成分和特征，可以将湖泊沉积物分为碎屑沉积物、有机质沉积物和化学沉积物等几类。
碎屑沉积物主要由悬浮物、颗粒物和岩屑组成，它们的沉积速率相对较快；有机质沉积物主要由湖泊生物的遗体和分解产物形成，它们的沉积速率较慢；化学沉积物主要由水中的溶解物质沉积而成，如矿物盐类、硅酸盐和碳酸盐等。
不同类型的沉积物在湖泊沉积中起到不同的作用，反映出湖泊的沉积环境和历史演变过程。
湖泊沉积速率较慢。
相对于海洋和河流等水体，湖泊的沉积速率通常较慢。
这是因为湖泊相对较小，水体的循环和混合作用较弱，导致悬浮物质沉积相对困难。
此外，湖泊的沉积速率还受到气候、湖泊水深和湖泊水体富营养化程度等因素的影响。
一般来说，富营养化的湖泊沉积速率较快，而营养贫瘠的湖泊沉积速率较慢。
湖泊沉积环境多样复杂。
湖泊沉积环境受到湖泊水体的物理、化学和生物因素的共同影响。
湖泊中的沉积环境主要包括水动力环境、水体化学环境和湖泊生物活动环境等。
水动力环境是指湖泊中水流的存在和运动对沉积物的影响，它受到湖泊形态、风力、水深和湖泊水体的流动性质等因素的制约。
水体化学环境是指湖泊中水体的化学组成和性质对沉积物的影响，它受到湖泊的富营养化程度、水温、PH值和溶解氧含量等因素的影响。
湖泊生物活动环境是指湖泊中生物的活动对沉积物的影响，它受到湖泊的生物多样性、生物群落结构和生物生活习性等因素的制约。
不同的湖泊沉积环境导致沉积物的类型和特征不同。
湖泊沉积物记录了湖泊的历史演变过程。
湖泊沉积物是湖泊环境的重要记录，通过对沉积物的研究和分析可以了解湖泊的演化历史、环境变化和地质事件等。
湖泊沉积物中的年代学信息可以通过放射性同位素测年和地层学方法进行获取，从而确定沉积物的年代和沉积速率。
湖泊沉积物再悬浮研究进展
湖泊沉积物再悬浮研究进展郑莎莎(江苏联合职业技术学院南京分院江苏南京210019)摘要：湖泊沉积物在受到外力干扰时会发生再悬浮，这一现象在浅水湖泊中尤为普遍。
当外力扰动产生的作用力大于沉积物起动的临界切应力时，再悬浮现象就会发生。
引起沉积物再悬浮的驱动力主要有风浪扰动、生物扰动、清淤、航运捕捞。
目前，国内外对沉积物再悬浮的研究主要通过现场观测研究、室内模拟研究和数值模拟研究来展开的，并且已经取得了一定研究成果。
关键词：沉积物再悬浮发生机制动力来源研究历程中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1672-3791(2022)01(a)-0104-04 Review of Lake Sediment ResuspensionZHENG Shasha(Nanjing Branch of Jiangsu Union Technical Institute,Nanjing,Jiangsu Province,210019China) Abstract:Lake sediments will resuspend when disturbed by external forces.This phenomenon is particularly com‐mon in shallow lakes.Resuspension occurs when the external force produces more effects than the critical bottom shear stress of sediment suspension.The driving forces of sediment resuspension mainly include:wind disturbance, biological perturbation,dredging,shipping and fishing.At present,the researches of sediment resuspension at home and abroad are mainly conducted through field observation research,indoor simulation research and numerical simulation research,and certain research findings have been achieved.Key Words:Sediment;Resuspension;Occurrence mechanism;Source of driving force;Research process1沉积物再悬浮的发生机制湖泊沉积物是指湖泊中沉积的物质，包括湖心沉积物以及湖边沉积物。
湖泊沉积物名词解释
湖泊沉积物名词解释湖泊沉积物是指湖泊中沉积的物质，包括有机质堆积物和无机堆积物。
其中，有机质堆积物主要是入湖河流带来的泥沙，随着流速的减缓，逐渐沉积到湖底，包括有机体死亡后沉积下来的物质。
无机堆积物则包括河流汇入湖泊时携带的泥沙等物质。
湖泊沉积物的来源主要包括以下几个方面：1.河流输入：湖泊沉积物的主要来源是河流输入，包括河流携带的泥沙、砾石、有机物质等。
当河流流经湖泊时，流速减缓，导致携带的物质逐渐沉积在湖底。
2.风力沉积：湖泊周围的风力作用可以将风中的尘埃、有机物质等沉积在湖泊中。
尤其是在干旱地区，风力沉积对湖泊沉积物的形成具有重要影响。
3.生物残体：湖泊中的植物和动物死亡后，它们的残体会沉积在湖底，形成有机质堆积物。
4.气候变化：气候变化可以影响湖泊的水位和流速，进而影响沉积物的来源和沉积方式。
例如，冰川作用和全球变暖等气候变化都会对湖泊沉积物的形成产生影响。
综上所述，湖泊沉积物的来源多种多样，主要包括河流输入、风力沉积、生物残体和气候变化等因素。
这些来源和影响因素的综合作用导致了湖泊沉积物的多样性和复杂性。
沉积物对环境的影响主要包括以下几个方面：1.改变土地利用方式：沉积物可以改变土地利用方式，例如将湿地或沼泽变为陆地。
这可能对当地生态系统和人类社会产生影响。
2.影响水资源利用：沉积物可以影响水资源的利用，例如影响水库的储水量和取水口的位置。
此外，沉积物层中的化学元素和有机物质可能会污染周围的土壤和水体，对环境产生负面影响。
3.化学循环：海底沉积物中的有机物质和矿物质通过生物和化学作用被分解和转化，不仅影响海水中的营养物质和元素循环，还对大气中的化学成分和气候变化产生重要影响。
4.历史和文化遗产：海底沉积物中蕴含了丰富的矿物质、燃料和化石资源，这些资源对于能源开发和工业生产具有重要意义。
同时，沉积物还可以为人类提供重要的历史和文化遗产，例如古代文明的遗物和化石记录等。
5.破坏和污染：过度的资源开采和人类活动可能会对海底沉积物和生态系统造成严重的破坏和污染，对人类社会和生态系统都带来不可逆转的影响。
沉积相-湖泊
温跃层、盐跃层
层间流—在跃层消失后发生沉积
三、湖泊亚相划分
按洪水期、枯水期、浪基面的位置可将湖泊划分为滨湖区、 浅湖区、深湖区。
以此为基础可将湖泊相进一步划分为：
四、湖泊储集砂体
（一）、三角洲砂体 见后
（二）、扇三角洲砂体
见后
（三）滩坝亚相
碎屑物质由湖浪、湖流搬运、沉积而成，无三角洲平原与之 配套。
沉积物：砂砾、鲕、生物碎屑。 结构：成熟度高，多跳跃组分。 构造：低角度交错层理、浪成沙纹层理、波状层理等。
坝：长条形，带状分布。与岸之间常有湖湾 滩：分布于滨湖地带，宽带状或席状。
二、 湖泊的水动力特征
（一） 波浪：与风力、风向、持续时间、湖泊大小、水体 深度有关
波浪基准面=1/2 波长
作用在滨浅湖，侵蚀搬运的重要营力。
（二） 湖流：湖水大规模缓慢的流动，与水体密度、风、河 水注入、吞吐等因素有关。
（三）假潮
风的剪切、低的气压造成湖水的大规模起伏、波动。
（四） 湖泊水体的分层
第六节 湖 泊 相
一、湖泊的沉积环境
一、湖泊类型
（一）湖泊的成因分类：
构造湖（断陷型、坳陷型、前陆型）、 非构造湖（河成、火山口、岩溶、冰川）
（二）按盐度：淡水（<0.1%）、微咸水、咸水、盐湖(>3.5%) （三）按地理位置： （四）按沉积物特征：碎屑沉积型、化学沉积型
（五）库卡尔(Kukal,1971)的分类： 陆源碎屑湖泊a、内源化学湖泊b、内源生物湖泊c、 湖沼型d、干盐湖e、内陆盐沼f
湖泊沉积物
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滨岸砂或砂砾带的富水性
在湖岸，常有带状的砂或砂砾沉积，形成砂堤。如兴凯湖滨砂堤，砂层厚1～10余米，宽1～3公里，下部有 粘性土层隔水，砂层中含有潜水，地下水埋藏深度在砂堤顶部深，在边缘则较浅。由于砂粒一般不粗，地下水量 不大，井的涌水量为0～2升/秒，地下水矿化度不高，为<0.5～1克/升的重碳酸氯化钠型水。
3沼泽沉积物：主要由含有半腐烂的植物残余体——泥炭组成。其含水量可达百分之百，因腐殖质是吸水能力 极高的物质，其透水性极低，压缩性极高且不均匀，承载能力很低。
泥炭不宜作永久建筑物地基；对于含腐殖质比例较低的泥炭，当其含水量较低时，则有一定的承载力，但需 特别注意地基沉降问题。
沉积物中矿物
内生矿物
湖心沉积带的富水性
湖心沉积带一般以细粒淤泥质粘性土为主，其中夹有少数薄层细砂和中砂的透镜体。由于淤泥类土的相对隔 水作用，砂层又细又薄、分布又不连续，含有水量不大的承压水。如兴凯湖的湖心沉积淤泥质土厚达60米左右， 其中含有中、细砂透镜体的总厚度仅数米至十米左右，单层最薄的仅数十厘米，含承压水，水头高3～6米，水井 最大涌水量0.104-0.356升/秒，矿化度0.3-0.6克/升，为重碳酸氯化钠型水。
分类
可分为湖边沉积物和湖心沉积物；湖泊逐渐淤塞，则成沼泽，其沉积物为沼泽沉积物。
1湖边沉积物：主要由湖面风浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质组成。近岸带多数是粗颗粒的卵石、圆砾和砂土；远 岸带则是细颗粒的砂土和黏性土。近岸带沉积物具有明显的层理构造，承载力较高。远岸带则承载力较小些。
2湖心沉积物：由河流和湖流挟带的细小悬浮颗粒，在湖心沉淀形成的，主要是黏土和淤泥，常夹有细砂夹层。 压缩性高，强度低。
自生矿物是由于特殊化学和物理条件而形成于沉积物中的矿物。他生矿物和内生矿物遭受结构上的变化或通 过溶解物质而形成新矿物的过程，一般称为成岩作用。鉴于这些反应影响了沉积物中固相与液相之间的平衡，从 而改变了能够迁移至湖水的元素的浓度。因此，它们是极为重要的 。
湖泊沉积有机质分解的基本过程
湖泊是地球上重要的淡水资源，同时也是重要的有机质沉积地。
有机质在湖泊中经历了一系列的分解和转化过程，影响着湖泊的生态系统。
本文将重点探讨湖泊中有机质分解的基本过程。
一、有机质在湖泊中的来源1. 湖泊中的有机质主要来源于水体中的植物、动物残体和粪便，以及陆地输入的有机质。
2. 进入湖泊的有机质经过长期的沉积和压实作用，形成了湖泊沉积有机质。
二、有机质分解的基本过程1. 化学分解有机质在湖泊中首先经历化学分解的过程。
在水体中，有机质会与水中的氧气发生化学反应，产生二氧化碳和水。
这是有机质分解的最基本的化学过程。
2. 微生物分解微生物是湖泊中有机质分解的重要驱动者。
湖泊中存在着大量的细菌、真菌和其他微生物，在适宜的环境条件下，它们会利用有机质来进行自身的代谢活动，将有机质分解成简单的有机物和无机物。
3. 氧化还原反应有机质的分解过程中伴随着氧化还原反应。
在有氧条件下，有机质会被氧化成二氧化碳和水；在缺氧条件下，有机质则会被还原成甲烷等有机物，这也是湖泊产生甲烷的重要过程。
三、影响有机质分解的因素1. 温度温度是影响湖泊中有机质分解速率的重要因素。
一般来说，较高的温度能够促进有机质的分解速率。
2. 氧气含量氧气是维持湖泊中有机质分解的重要条件，充足的氧气能够促进有机质的分解。
3. 微生物活性微生物的活性直接影响着有机质的分解速率，较高的微生物活性能够加速有机质的分解。
四、有机质分解的生态作用1. 营养循环湖泊中的有机质分解为湖泊生态系统中的营养物质循环提供了重要的物质基础，维持着湖泊生态系统的稳定性和健康发展。
2. 甲烷释放有机质分解是湖泊中甲烷释放的重要来源，而甲烷是一种强力的温室气体，对地球的气候变化具有重要的影响。
3. 水质改善有机质的分解能够降解有机污染物，对于改善湖泊水质具有重要的意义。
湖泊中有机质的分解是一个复杂而又重要的过程，它直接影响着湖泊生态系统的结构和功能。
对于湖泊管理和保护来说，需要重视有机质分解过程的研究，加强对湖泊生态系统的监测和保护，促进湖泊的可持续发展。
湖泊沉积物的特点
湖泊沉积物的特点湖泊是地球上最常见的水体之一，它们广泛分布于全球各地，包括淡水湖泊、咸水湖泊和碱性湖泊等。
湖泊的存在与演化离不开沉积作用，而湖泊沉积物的特点也成为了人们研究湖泊演化和环境变迁的重要依据。
本文将从沉积物的组成、结构、形态和特征等方面，介绍湖泊沉积物的特点。
一、湖泊沉积物的组成湖泊沉积物的组成主要包括有机质、碎屑物、化学沉积物和生物沉积物等。
有机质是指由植物、动物等生物体的遗体和排泄物所形成的有机物质，它在湖泊沉积物中占有重要的地位。
碎屑物是指由岩石、土壤和植物等物质经过物理作用而形成的颗粒状物质，它在湖泊沉积物中也占有重要的地位。
化学沉积物是指由水体中的溶解物质沉积而成的物质，如碳酸盐、硅酸盐、铁锰氧化物等。
生物沉积物是指由生物体或生物体的代谢产物沉积而成的物质，如硅藻、藻类、贝壳等。
二、湖泊沉积物的结构湖泊沉积物的结构主要包括颗粒结构、层序结构和微观结构等。
颗粒结构是指沉积物中颗粒的大小、形状和组合方式等。
层序结构是指沉积物中不同层位的结构和组成方式。
微观结构是指沉积物中微观组织和化学成分的结构。
三、湖泊沉积物的形态湖泊沉积物的形态主要包括平面形态、立体形态和沉积相等。
平面形态是指湖泊沉积物在平面上的展布特征，如沉积层的大小、形状和分布等。
立体形态是指沉积物在垂直方向上的展布特征，如沉积层的厚度、倾角和深度等。
沉积相是指湖泊沉积物在不同环境条件下形成的特定类型，如湖泊沉积物可以分为湖滨相、湖心相和湖底相等。
四、湖泊沉积物的特征湖泊沉积物的特征主要包括沉积速率、沉积物质量、沉积环境和沉积历史等。
沉积速率是指湖泊沉积物在单位时间内沉积的量，它可以反映湖泊沉积物的形成速度和演化过程。
沉积物质量是指湖泊沉积物的物质组成和质量分布，它可以反映湖泊的水质和环境变化。
沉积环境是指湖泊沉积物形成时的环境条件，包括水深、水温、水动力学等因素。
沉积历史是指湖泊沉积物的年代和演化历程，它可以反映湖泊的演化和环境变迁。
湖泊沉积物的特点
湖泊沉积物的特点
湖泊沉积物是指在湖泊底部沉积的土壤和岩石碎屑、有机物质等。
它们通常有以下几个特点：
1. 湖泊沉积物具有层状结构。
由于沉积物的形成是一个逐层递增的过程，所以湖泊沉积物往往具有非常明显的层状结构，也就是所谓的“地层”。
2. 湖泊沉积物具有多样性。
湖泊沉积物来源复杂，包括水流冲刷下来的土壤和岩石碎屑、水中的悬浮物和溶解物、水生植物和动物的遗骸等，所以其组成和性质也就多样性。
3. 湖泊沉积物具有时序性。
湖泊沉积物可以代表一定的年代或时期，对于古环境研究有着重要的意义。
4. 湖泊沉积物对环境变化反应灵敏。
湖泊沉积物中的有机物质、微生物、沉积记录等都能够对周围环境变化作出反应，因此成为了研究气候、环境等方面的重要手段。
5. 湖泊沉积物可作为资源。
湖泊沉积物中含有丰富的矿物质和有机物质，可用于土壤改良、燃料生产等方面。
湖泊与沼泽沉积
Modified from Uutala (1990)
Photographs by Jordon Bright
5
From Pontual et al. (2002)
(from Smol, 2008)
6
第三节 湖泊沉积物
一. 湖泊成因与类型 二. 湖泊地质作用的特点 三. 湖泊沉积作用 四. 湖泊沉积物中生物指标及其应用
一. 湖泊成因与类型
(一)湖盆的成因类型 1.内力地质作用
(1)构造湖： 断陷湖：断层陷落形成的湖盆； 向斜拗陷湖：向斜拗陷或大地缓慢下降形成的湖盆
洱海
洞庭湖
1.内力地质作用
(2)火山湖： 火山口湖：火山喷发后的中心充水形成 火山堰塞湖：火山堆积物堵塞河谷，形成凹地积水而成
若湖水中含有硼酸盐时，同时可沉淀出硼砂：Na2B4物中常含有大量植物和动物残骸，在还原环境中分解，形成富含有 机质的淤泥及泥炭。
厌氧细菌分解
腐泥：低等菌藻类
腐泥
油页岩：腐泥 成岩作用
油页岩
石油：腐泥 >1500米深处
石油
50℃—200℃
缺氧，细菌
高温
泥炭：大量高等植物死后堆积
四姑娘山黑海子
贵州草海
月牙泉
七股泻湖 三峡
一. 湖泊成因与类型
(二)按湖水矿化度：
淡水湖(<1 g/L)、咸水湖(1-50 g/L)、盐湖(> 50 g/L)
(三)按湖水来源及排泄情况：
泄水湖和不泄水湖
其他划分方法：
基于水体中TP、TN、COD和Chla浓度的营养状态指数 (Trophic State Index, TSI)
(二)化学沉积： 1．潮湿气候区的化学沉积作用
湖泊沉积物的特点
湖泊沉积物的特点湖泊是自然界中的一类重要的水体，随着时间的推移，湖泊中的水和沉积物会不断地发生变化。
湖泊沉积物是湖泊中的一种重要的自然资源，它们的特点在很大程度上反映了湖泊的历史和演化过程。
本文将从湖泊沉积物的形成、组成、特征等方面进行阐述。
一、湖泊沉积物的形成湖泊沉积物是湖泊中水流、风力和生物作用等因素的作用下，由附着在水中的各种有机和无机物质沉淀而成的。
湖泊沉积物的形成与湖泊的演化过程密切相关。
在湖泊的发展过程中，湖泊的深度、水流、湖泊生态系统等因素都会对沉积物的形成产生影响。
二、湖泊沉积物的组成湖泊沉积物的组成非常复杂，主要由有机质、无机质和微生物等多种成分组成。
其中，有机质是湖泊沉积物中的重要成分之一，它包括植物残体、动物遗骸、微生物、腐殖质等。
无机质则包括矿物质、粘土矿物、硅酸盐、碳酸盐等。
此外，湖泊沉积物中还存在着微生物，它们是湖泊生态系统中的重要组成部分，对湖泊生态系统的稳定性和健康发挥着重要作用。
三、湖泊沉积物的特征湖泊沉积物的特征主要表现在以下几个方面：1、年轮特征：湖泊沉积物中的年轮特征是反映湖泊年代变化的重要指标。
年轮特征可以通过对湖泊沉积物的颜色、密度、粘度、物质组成等方面进行分析得出。
2、沉积速率：湖泊沉积物的沉积速率是湖泊沉积物中的重要特征之一。
沉积速率可以反映湖泊水流速度、水位变化等因素的影响。
3、粒度特征：湖泊沉积物中的粒度特征是反映湖泊物质输运和沉积过程的重要指标。
通过对湖泊沉积物中粒度分布的分析，可以了解湖泊沉积物的物质来源、输运途径等信息。
4、化学特征：湖泊沉积物中的化学特征是反映湖泊水质和生态环境的重要指标。
通过对湖泊沉积物中化学成分的分析，可以了解湖泊水质的变化、生态环境的演化等信息。
总之，湖泊沉积物是湖泊生态系统中的重要组成部分，它们的特点和变化反映了湖泊的演化过程和生态环境的变化。
对湖泊沉积物的研究可以为湖泊保护和管理提供重要的科学依据。
湖泊现代沉积物碳环境记录研究
湖泊现代沉积物碳环境记录研究随着全球变暖和环境污染问题的日益严重，湖泊环境的变化越来越受到。
本文将围绕湖泊现代沉积物碳环境记录展开，通过梳理相关研究，探讨湖泊沉积物中碳的来源、影响因素及其环境记录的重要性。
湖泊现代沉积物中的碳主要来源于三个方面：大气沉降、流域土壤侵蚀和湖泊生物。
其中，大气沉降是湖泊沉积物中碳的重要来源，包括二氧化碳、有机碳等。
流域土壤侵蚀将陆地表面的有机质和无机质带入湖泊，也是湖泊沉积物中碳的重要来源之一。
湖泊生物通过生物量和分泌物向湖泊中释放碳，同样对湖泊沉积物中的碳含量产生影响。
湖泊现代沉积物中碳的含量受到多种因素的影响，包括气候、环境、地理位置等。
全球变暖导致湖泊水体中二氧化碳分压升高，促进沉积物中有机质的分解，进而影响湖泊沉积物中碳的含量。
环境污染也是影响湖泊沉积物中碳含量的重要因素之一，尤其是工业废水、农业污水等污染物的排放，会对湖泊沉积物中的碳含量产生影响。
湖泊水质的变化也会对沉积物中碳的含量产生影响，例如水体中营养盐的增加会导致浮游生物大量繁殖，从而影响沉积物中碳的含量。
湖泊现代沉积物中的碳环境记录对于探究湖泊环境变化具有重要的意义。
碳的环境记录可以指示湖泊水体的营养状况，有机质的分解和无机质的溶解都会受到水体营养盐的影响。
碳的环境记录可以揭示湖泊生态系统的变化规律，例如水生生物的种类和数量变化、流域土壤侵蚀等。
碳的环境记录还可以用于推断湖泊历史时期的气候和环境变化，为古气候研究提供重要的参考依据。
目前，国内外针对湖泊现代沉积物碳环境记录的研究已经取得了一定的进展。
研究者们通过采集湖泊不同深度的沉积物样品，分析其中的有机质和无机质的含量、同位素组成等参数，来探究湖泊沉积物中碳的来源、影响因素及其环境记录。
研究发现，不同湖泊沉积物中碳的含量和组成存在较大的差异，这可能与湖泊所处的地理位置、气候条件、人类活动等因素有关。
研究者们还利用碳的环境记录来反演过去数百年来湖泊环境的变化趋势。
地质大沉积学课件04湖泊沉积
死海南部剖面
湖相三角洲、重力流 沉积（略）
The End
第4章 湖泊沉积
山东山旺
湖泊沉积
1.湖泊环境特征概述及湖泊分类 2.淡水湖泊环境特征及沉积物 3.盐湖湖泊环境特征及沉积物
1.湖泊环境特征概述及湖泊分类
湖泊、湖盆（湖岸带+湖地区）
形态、大小、稳定性千差万别(106km2—<1km2); 湖水的化学性质、营养状况相差很大；（青海湖-鄱阳湖） 水动力条件复杂，以湖浪和湖流为主，潮汐弱； 影响因素复杂：地形、物源特征、气候、生物、
-风蚀湖
-堰塞湖
湖泊沉积的一般特征
1.淡水化石保存较好； 2.沉积物以泥岩为主，其次为砂岩和粉砂岩，
砾岩及化学沉积相对较少； 3.碎屑岩成分成熟度较低，多为岩屑砂岩、长石砂岩等； 4.沉积构造多样，取决于水体深浅和水动力状况； 5.湖泊沉积物的厚度与地壳升降幅度、物质供应的充分程
度有关； 6.长期频繁的湖面涨落，导致各种滨浅水相迅速交错结合
湖泊沉积物平面分布
滨浅湖 沉积序列
滨浅湖地带，水浅，形 成沙坝、障壁岛等，使 近岸水体被分隔，形成 半封闭的湖湾
下细上粗的沙坝进积型序列
பைடு நூலகம்浅湖沉积
开阔湖
克拉玛依组
开阔湖沉积三工河组
昆虫化石
节肢
鄱阳湖
云南星云湖
3.盐湖
察尔汗盐湖——万丈盐桥
干旱区湖泊的沉积作用
干旱区湖泊的特点：不泄水湖，突发性流水注入， 以洪流为主，蒸发量大于注入量。湖滨可见碎屑 及洪积扇沉积，大部分地区以化学沉积为主。
湖泊沉积与古环境演化
湖泊沉积与古环境演化湖泊是地球表面上常见的水体类型之一，由于其相对封闭的自然条件，湖泊沉积记录了长时间内的气候、环境和生态变化。
对湖泊沉积物进行研究可以揭示古代环境的演化过程，对于理解地球的变化历史以及预测未来气候变化具有重要意义。
一、湖泊沉积物的来源与类型湖泊沉积物主要来源于湖泊周围的陆地和湖内的水体，包括风沙、河流输入和湖内生物遗骸等。
根据沉积物的不同特征，可以将湖泊沉积物划分为粗砂、细砂、粉砂、黏土、有机质等不同类型。
在湖泊沉积过程中，一些物质以颗粒形式沉积，例如砂粒和黏土微粒，这些物质通常被称为无机沉积物。
而湖水中的藻类、浮游生物和其他水生生物在死亡后会沉积到湖底，形成有机质沉积物。
这些有机质沉积物通常被称为泥炭类。
二、湖泊沉积研究的方法与意义湖泊沉积物记录了丰富的信息，通过对湖泊沉积物进行系统研究，可以获得大量关于古环境演化的重要信息。
以下是几种主要的研究方法：1. 钻孔采样：通过钻孔获得湖泊底部沉积物样品，可以获得高分辨率的沉积剖面，从而更好地理解古代环境演化过程。
2. 化学分析：通过对沉积物中元素含量、同位素比值等化学特征的分析，可以推测湖泊的水质、气候和地质环境等相关信息。
3. 微生物遗迹分析：湖泊沉积物中保存有丰富的微生物遗迹，通过对这些遗迹的研究，可以了解古代生态系统的结构与演化。
4. 古植物和古动物研究：通过对湖泊沉积物中植物花粉、孢粉和动物骨骼化石的分析，可以还原古代植被和动物群落的变化过程。
湖泊沉积研究对于理解古环境演化具有重要意义。
例如，对湖泊沉积物的研究可以揭示冰期与间冰期的周期性变化，了解全球气候的演化过程，为预测未来的气候变化提供重要参考。
此外，湖泊沉积研究还可以为考古学提供重要依据，揭示古代人类活动与环境的相互关系。
三、案例研究：巴尔干半岛的以巴尔干半岛为例，该地区的湖泊沉积研究揭示了该地区古环境的演化过程。
通过对一系列湖泊沉积物的研究，科学家们得出了以下结论：1. 冰期与间冰期的变化：湖泊沉积研究显示，巴尔干半岛的湖泊在冰期和间冰期中经历了不同的变化。
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湖流： 是湖水水团大规模的、有规律的、流速缓慢
的流动。按成因可分为风生流和河水穿流（吞 吐流）。风生流是由风对湖面的磨擦力和风对 波浪迎风面的压力作用下使表层湖水向前运动、 由于水的粘滞力作用，表层水又带动下层湖水 同时向前流动，是大型湖泊中最常见的一种湖 流。河水穿流是由于河湖水量交换引起湖面倾 斜，入流处水量堆积，出流处水量流失，从而 形成水力梯度使湖水向前运动。湖流通常很少 是单一流态，这两者相互结合形成混合湖流。
•半深湖亚相： 位于波基面以下水体较深
部位，地处缺氧的弱还原—还原环境，沉积 物主要受湖流作用的影响。当湖盆面积较小， 沉积特征不明显时很难划分出该亚相。
•深湖亚相： 位于湖盆中水体最深部位，
波浪作用已完全不能涉及，水体安静，地处 缺氧的还原环境，岩性横向分布稳定，沉积 厚度大，是最有利于生油的地带。
•
前缘砂席：河口砂坝和部分水下分流河道砂受改造和
簸选后重新沉积于河口砂坝前部或侧翼的薄层状砂体。这 些大片分布的薄细层砂层与浅湖泥岩呈互层，砂层的顶底 多为突变，韵律不明显或呈反韵律，自然电位呈高幅指状。
三角洲各微相的沉积层序特征
自
然
电
位
深 度 （ m） 1 4 2 0
沉
积
层
序
及
岩
性
解
释
灰
绿
色
粉
经典浊积岩的鲍玛层序
浊流沉积层序
浊流是一种由水和大量碎屑物质混合而成
的密度流，由于它比周围水体的密度大而 且是沿斜坡或峡谷呈悬浮状态搬运至深水 低洼处沉积，是沉积物重力流中分布最广、 最重要的一种。粗碎屑浊积岩是不能用鲍 马层序来描述的。
湖泊沉积相 及储集砂体
张金亮
中国海洋大学地球科学学院
• 湖泊是大陆上地形相对低洼和流水 汇集的地方，现在大陆表面湖泊总 面积只有250×104km2。占全球陆地 面积的1.8%。我国目前也仅有1%的 陆地面积为湖泊覆盖。但是在中~新 生代时期，湖泊非常发育，我国目 前发现的石油多数是湖泊成因的。
• 按湖水盐度可分为：盐度 <0.1% ， 称为淡水湖；盐度介于 0.1%~1% ， 称为微（半）咸水湖；盐度介于 1%~3.5% ， 称 为 咸 水 湖 ； 盐 度 >3.5%，称为盐湖。 • 按湖泊沉积物的性质和气候环境的 不同，可分为六种类型。
湖震： 由于强风应力和强气压梯度力引起湖水整体
发生的周期性摆动或振荡运动，也称假潮或湖 波。湖震可搅乱湖泊水体的分层，或者降低温 跃层的深度。
湖泊水体分层： 表层水温度随季节的变化产生密
度分层，上部为湖面温水层，下部为较冷的、密 度较大的湖底静水层，这两层被温跃层隔开。温 度分层现象在水体较深的湖泊是比较显著。在水 体较深的较大湖泊中，湖面温水层由于连续循环 含充足的氧，面下部水层为缺氧的静水层。
a陆源沉积的永久性湖泊；b内源沉积的永久性湖泊（湖泊中心沉积了灰泥）；
c内源沉积的永久性湖泊(湖泊中心沉积了腐泥)；d永久性湖泊。边缘由沼泽组成； e山麓冲积扇——干盐湖；f内陆萨布哈
湖泊作用类型
湖浪： 是一种风成浪，是由于风作用于
湖面所形成的一种水质点周期性起伏的 运动。其发生、停息、强度和范围主要 取决于风速、风向、吹程和持续时间以 及水深等因素。湖浪作为一种侵蚀和搬 运的动力在湖滨浅水区非常活跃，对湖 岸和湖底进行冲刷并携带和搬运碎屑物 质，形成各种侵蚀和沉积地形。
• 三角洲前缘：是砂层的集中发育带。
• 水下分流河道：三角洲平原水上分流河道的水下继续延
伸，河道底部有冲刷，其上有磨圆状泥砾和少量砾石，可 出现平行层理、中小型交错层理、波状层理和水平层理， 自然电位曲线多为钟形。
•
河口砂坝： 三角洲中最具有特色的砂体，受波浪和岸
流的簸选，砂质纯净，分选好。砂层底部与下伏地层多为 渐变，并呈反韵律，顶部与上覆泥层突变接触或被水下分 流河道切割。层理构造有波状层理、水型交错层理、低角 度斜层理和交错层理等，以低角度交错层理的发育最为特 色。自然电位曲线呈现高幅度的漏斗—箱形组合。
主要取决于洪水期和枯水期的水位差和湖岸地形。滨湖带中周期 暴露环境，在枯水期由于许多地方出露在水面之上，常形成许多 泥裂、雨痕、脊椎动物的足迹等暴露构造。因此各种暴露构造的 出现及沼泽夹层就成为滨湖沉积相区别于其他类型的重要标志。
浅湖亚相： 指枯水期最低水位线至浪基面深度
之间的地带。该相带位于水下，遭受波浪和湖流 扰动，水体循环良好，氧气充足，透光性好，各 种生态的生物繁盛。浅湖亚相带的分布一湖泊面 积、水深和湖岸地形有关。地形平缓的坳陷型湖 泊，浅湖亚相带宽。断陷型湖泊的缓坡一侧亚相 较宽 , 陡坡一侧较窄，甚至缺失。有些深度很小 的湖泊可全位于浪基面以上，除了滨湖相带以外， 几乎全属于浅湖地区，由于这种湖泊没有深湖相 区，又称浅水充氧湖泊相。浅湖亚相带属于弱氧 化至弱还原环境，也有一定的生油能力，但生油 岩的质量和丰度远不及深湖相，浅湖区有多种砂 体发育，对油气的聚集非常有利。
•
东营 三角 洲垂 向剖 面三 层结 构示 意图
乌尔 逊凹 陷乌 7井 三角 洲沉 积层 序
• 滩坝砂体：是湖滨浅水地带常见的砂体
类型。在断陷湖盆的微陷扩张期，湖泊面 积大，湖岸地形平坦，浅水区占面积大， 滩坝砂体最为发育。砂质滩坝的形成机理 往往是多方面的。但是它们的形成都离不 开岸流和波浪的再搬运和再沉积，其砂质 物质主要来源于附近的三角洲等较大砂体， 但不属于三角洲或扇三角洲中的砂体微相， 它们是湖盆中独立的砂体类型，缺乏水下 分流河道沉积，虽为砂 / 泥互层剖面，但 砂体规模较小，多为透镜状砂体，沉积剖 面也是以泥包砂为特点。
砂
质
泥
含
油
粉
细
砂
岩
槽 向 生 棕
状 上 物 色
~ 平 变 扰 泥
行 细 动 质
层
理
含 岩
粉
砂
1 4 3 0
生
物
扰
动
粉
砂
岩
平 含 泥 底 棕 生
行 油 砾 部 色 物
层 砂 定 冲 泥 扰
理 岩 向 刷 岩 动
细
砂
岩
排
列
粉
砂
岩
1 4 4 0
棕
色
泥
岩
三角洲各微相的沉积层序特征
沙 平
纹 行
层 层
理 理 ， 含 油
与裂流有关的砂体
与裂流有关的砂体包括裂流水道和裂流三 角洲。裂流是一种强侵蚀能力的流体，它 除了在近岸地区侵蚀出水道并切割滩坝， 形成水道充填沉积外，还可在水道的末端 形成小型的砂质朵体或称之为裂流三角洲。 在滩坝砂体长条状分布的总体背景上，可 以看到局部存在向盆地外凸或垂直于岸线 方向的砂体，便为此种成因。裂流可切割 滩砂和坝砂，在某些坝砂层序中可见到裂 流作用形成的层内冲刷现象。
自 然 电 位
深 度 （m ）
沉 积 层 序 及 岩 性 解 释 灰 绿 色 泥 岩 顶 部 含 介 壳 含 油 砂 岩 含 油 砂 岩 70 向 上 变 粗 30
粒 度
98
1 2 1 6 0 4 .9 1
2
含 油 粉 细 砂 岩 向 上 变 粗
2
2
4
灰 绿 色 泥 岩
1610
含 油 粉 细 砂 岩
2240
砂 泥 岩
油 含 生 泥
浸 泥 物 质
平 砾 扰 粉
行 砂 动 砂
层 岩 岩
砂
岩
向 上 变 粗 油 迹 ~ 油 2250 向 上 变 粗
粉 斑
砂
粉
砂
向 棕 生 棕 低
上 色 物 色 角
变 泥 扰 泥 度 砂
粗 岩 动 质 交 岩 砂
粉
砂
粉 岩 错 向 岩
砂
岩
三角洲各微相的沉积层序特征
油 斑 纹 层
沙坝：泛指沙坝、沙咀、障壁岛、堡岛等。这种砂体
呈长条状，多与湖岸 线平行展布。由于沙坝的存在，使 得沙坝与湖岸线之间出现局限浅湖沉积，即湖湾亚相。
湖泊滩坝及共生 砂体的展布特征
•坝砂的横剖面多为对称的透镜状或上倾尖 灭状，岩性剖面为厚层砂岩与厚层泥岩互层， 有的还夹有煤层，常含炭屑物质。 •沙坝砂体既可形成于水退阶段，也可形成 于水进阶段。 •沙坝砂体的顶底可以是渐变的，也可以是 突变的，粒度变化可以出现正韵律层序，可 以出现反韵律层序，还可出现复合韵律层序。 •主要层理构造有平行层理、低角度斜层理、 低角度交错层理和浪成沙纹层理等，由于下 倾方向和底部邻近生油层，在断层发育地区 可形成很好的岩性油藏。
砂 坝 沉 积 层 序
浊积砂体
• 近三十年来，随着我国油气产量的增长 和沉积相研究的深入，发现许多油田的 湖相碎屑岩储层中，不仅有三角洲、滩 坝等砂体，还有许多是浊流沉积的砂砾 岩体。尤其是我国东部中——新生代断 陷湖盆的断陷发育阶段，浊积岩体从湖 盆边缘到湖心都有分布，已成为重要的 油气储集层。从研究深度和广度来讲， 我国对湖相浊积砂体的研究比国外更进 一步。
•湖湾亚相： 在滨浅湖地带，由于水浅，
形成砂坝、障壁砂坝等砂体，使近岸水体被 分隔，形成半封闭的湖湾。水体流通不畅， 波浪和湖流作用较弱，湖底缺氧。
湖泊储集砂体
扇三角洲砂体： 从邻近高地推进 到稳定水体中去 的冲积扇。 •水进型模式：山 地河流出山口直 接进入湖盆浅水 区形成的几乎全 部没入不下的扇 形砂岩体，一般 发育于断陷湖盆 的陡坡一侧，距 物源近，缺失陆 上扇环境。常缺 乏向上变粗的沉 积序列，可进一 步分出扇根、扇 中和扇端。
出部分，形成环境由岸上→滨浅湖→半深湖。一般 发育在湖盆缓坡或轴向上，出现于湖盆深陷后的抬 升期。三角洲是砂的富集体也是油气聚集的场所。
•
三角洲平原：是三角洲的水上部分，顶端从河流