地质学-第10章 湖泊及沼泽

3、生物沉积作用及石油、 油页岩的形成
• 腐泥—油页岩—石油—天然气—硅藻土—泥炭 （1）腐泥 • 生物遗体腐烂分解成富含碳的有机质，与泥质混 合形成腐泥。 • 颜色——褐色、灰色、橄榄绿色 （2）油页岩 • 腐泥经过成岩作用改造而形成。 • 其中，含油5-20%。干馏后可以提炼出石油和其 它化工原料。
第十章 湖泊及沼泽 的地质作用
第一节 湖泊的成因、类型及湖水的特点 第二节 湖泊的地质作用 第三节 沼泽的地质作用 http://www.cpus.gov.cn/zlg/hp/hp3.htm中国 科普网/湖泊
第一节
湖泊的成因、类型 及湖水的特点
• 湖泊——陆地上的积水洼地。 • 世界上最大的湖泊——西亚的里海，面积 43万km2; • 世界第二大湖——北美的苏比利尔湖，面 积8万km2; • 世界上最深的湖泊——俄罗斯的贝加尔湖， 最深处达1741m。
钙质结核
（2）铁的沉积 • 褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿 a.褐铁矿沉淀 • 两种沉淀方式 胶体氧化铁沉淀——鲕状、肾状、钟乳状、块状。 重碳酸铁氧化——层状、团块状、透镜状。 • Fe（HCO3）2+O2+H2O——Fe（OH）3+CO2
鲕状和肾状赤铁矿
钟乳状褐铁矿
B.菱铁矿 • 重碳酸铁在细菌作用下,转变成菱铁矿。 • Fe(HCO3)2——FeCO3 +H2O+CO2 C.黄铁矿 • 生物遗体分解释放出H2S， H2S与重碳酸铁 反应生成黄铁矿。 • Fe（HCO3）2+H2S—— FeS2+H2O+CO2+CO • FeSO4+H2S——FeS2+H2O+SO2 （3）Mn、Al的沉积 • 以胶体形式沉淀。
石膏
石膏
芒硝
http://www.cpus.gov.cn/zlg/yanshi/images/kk43.jpg中国科普网
3、氯化物阶段 • 天然卤水——石盐——钾盐——光卤石 • 石盐——NaCl • 钾盐——KCl • 光卤石——MgCl2•KCl •6H2O • 雨季——湖泊中可含有盐水； • 旱季——湖水可完全干涸，形成干盐湖。 在我国新疆、青海、陕西、内蒙古均有分 布。以柴达木 盆地最著名。
察尔汗盐湖的盐水
察尔汗盐湖上的青藏公路和铁路
青藏铁路从盐湖穿过
盐湖中的盐雕艺术
盐雕——蘑菇云
盐花
参观盐花 的游客
盐湖中的采盐船
死海的盐类沉积
• 死海地区温度：夏季平均34℃，最高51℃；冬季 14-17℃。 • 降水量：年均50MM，蒸发量：140MM。 • 目前是世界上最咸的咸水湖。 • 死海资源：NaCl,KCl,CaCl2,MgBr,KBr等。 • 其食盐含量据估计，可以供全世界50亿人，食用 2000年。
石盐
产地：巴基斯坦 颜色：粉红，橘红，橙色
石盐
石盐wenku.baidu.com含杂质）
钾盐（若羌县）
新疆罗布泊特大型钾盐矿已列 入新疆自治区政府 “十一五” 开发规划
青海察尔汗盐湖中的盐花
察尔汗盐湖中的盐花
新华社记者 嘎玛 摄
青藏铁路一期工程从青海省会西宁市至昆仑山北麓 的格尔木，全长834公里。图为铁路通过最大的盐 湖——察尔汗盐湖时，铺设铁路的铁道兵部队受到 沿线各族群众的热烈欢迎。
东非裂谷中的 坦噶尼喀湖 (Tanganyika tǎn-gá-ní -kā)
滇池、红嘴鸥
滇池 西山龙门
大理洱海
云南泸沽湖
• 泸沽湖是国家 4A级景区，居 住在这里的是 摩梭人。摩梭 人是中国唯一 仍存在的母系 氏族社会，实 行“男不娶， 女不嫁”的 “走婚”制度。
（2）火山湖 ——由火山作用形成的湖盆贮水而形成的 湖泊。 A.火山口湖——由火山口贮水而成。 ——如我国东北的长白山天池 B.熔岩堰塞(yànsāi)湖——由火山喷发溢出 的熔岩堰塞河流或其它水域而形成的湖 泊。 ——如黑龙江的五大连池
油页岩
（3）石油和天然气 • 腐泥在还原条件下，经过细菌的分解，在地 温及压力的作用下，经历复杂的物理、化学 变化可形成石油和天然气。 （4）硅藻土 • 温带寒冷的淡水湖中，大量硅藻繁殖，硅藻 死亡堆积，形成的疏松多孔的物质。 （5）泥炭 • 湖泊逐渐淤塞向沼泽化转变，在湖沼中大量 堆积植物遗体，经泥炭化作用而形成。
1、湖水的来源 干旱气候区——由地下水和间歇性的地 面流水补给。 冰冻气候区——湖水来自于冰融水。 温湿气候区——湖水可以来自于河水、 地下水和大气降水。 火山口湖——以大气降水为主。
2、湖水的成分 • 受湖盆周围的岩性、气候、湖水的补给 量和消耗量的相对大小等条件影响。 • 潮湿气候区——湖水成分，富含 Ca(HCO3)2,有机质。 • 干旱气候区——富含NaCl、Na2SO4，有 机质少。
2、沉积作用
• 机械、化学和生物沉积三种方式。 • 主要受气候控制。
二、潮湿气候区湖泊的沉积作用
• 机械沉积、化学沉积、生物沉积 1、湖泊中的机械沉积作用 • 地面流水注入湖泊，流速下降，所携带的碎屑物 质按颗粒粗细、比重大小先后沉积。 • 粗碎屑物质在近岸处形成平行湖岸的浅滩——湖 滩。 • 细粒物质在湖心沉积，形成湖泥。 • 湖泊沉积物呈环带状分布。 • 颗粒粒度分带与颜色分带。
硅藻
硅藻土
• 硅藻土具有多孔结构、密度低、比表面积大、吸附性能强、悬浮性能好、物 化性能稳定、隔音隔热、耐磨、耐酸、无毒和无味等特殊性能。 （一）固液分离过程中的助滤剂； （二）隔热保温材料； （三）食品保鲜剂； 运动场、绿茵场中用作草坪（皮）的土壤改良剂； 食品、医药、电器、仪表和服装等行业中用作环保型干燥剂； 环境保护工程中用作吸油砂（地面吸收剂）； （四）橡塑、饲料、涂料、蚊香、纸张、磨擦材料、抛光膏、牙膏、化妆品、沥 青、水泥、日用陶瓷等产品中用作功能性填料； （五）硫酸钒催化剂、石油磷酸催化剂、农药杀虫剂及肥料产品中用作载体； （六）污水处理工程中用作助凝剂。 硅藻土素有“工业味精”之称，可满足多种工业的需求，是现代工业不可缺少的 基础原料之一。
天 山 天 池
（3）风成湖 由风的地质作用（侵蚀作用和沉积 作用）所形成的湖泊。 ——如甘肃敦煌的月牙湖。
甘肃敦煌鸣沙山月牙湖
（4）岩溶湖
岩溶发育地区，因溶蚀崩塌作用而 形成的湖泊。 （5）泻湖 浅海海湾由于沙坝或沙嘴的生长逐渐 合拢，把海水隔开来而形成的湖泊。
台湾的大鹏湾泻湖
二、湖水的来源、成分及湖水分类
3、湖泊的水体性质分类
（1）据湖水是否有排泄口分类 泄水湖——湖水可以外泄，有明显的排水渠道。 不泄水湖——湖水不外泄，没有明显的排水渠道。
主要分布在干旱气候区，水位随季节变化。
（2）据湖水的含盐度分类 淡水湖——含盐度<0.3‰ 半咸水湖——含盐度 界于0.3-24.7 ‰ 咸水湖——含盐度>24.7 ‰
第二节 湖泊的地质作用
• 剥蚀作用——搬运作用——沉积作用 一、湖泊地质作用概述 1、剥蚀和搬运作用 （1）剥蚀作用
• 湖浪对湖岸的冲蚀和磨蚀作用，可形成剥蚀地貌，如 湖蚀洞、湖蚀凹槽和湖蚀崖等。
（2）搬运作用
• 动力——波浪、湖流、浊流。 • 粗碎屑物质搬运距离较短，在近岸处堆积； • 细小的物质可以被搬运至湖心沉积。
长白山天池
2、外力地质作用所形成的湖泊
• 地面流水、冰川、风 （1）河流湖泊 牛轭湖——河流在洪水期由截弯取直作 用而形成。 泛滥湖——河水在冲积平原的洼地中积 水而成。
（2）冰川湖 冰蚀湖——由冰川的刨蚀作用而形成的 湖泊。 冰碛湖——由冰碛物堵塞河床或冰川谷中 的洼地所形成的湖泊。 ——如新疆博格达峰北坡的天池。
湖泊中的环带状沉积示意图 粉 砂
砾 石
砂
粘 土
• 河流流入湖泊处可以形成三角洲沉积。 • 相邻的三角洲连接起来，可以使湖泊逐 渐淤塞变小，最终成为被河流所贯通的 湖积三角洲平原。 2、化学沉积作用 • 潮湿气候区的湖泊，含盐度较低，K、 Na、Mg的碳酸盐、硫酸盐、氯化物等都 不能达到饱和状态，难以沉淀。 • 化学沉积作用主要是CaCO3以及Fe、Mn、 Al的碳酸盐和氢氧化物。
湖。
一、湖泊的成因
1、内力地质作用形成的湖泊
• 构造断裂控制 • 地壳沉降 • 火山作用
（1）构造湖（tectonic lake) • 由地壳的构造变动所形成的湖泊。 A.地壳局部下陷形成的湖盆——等轴状。 规模大，湖盆中的沉积物较多。 ——如太湖、鄱阳湖。 B.由构造断裂所控制的湖盆——长条状。 长度远远大于宽度，湖水较深，在一定区域内 断续分布，呈线状排列。 ——如贝加尔湖，东非裂谷中的坦噶尼喀湖， 云南滇池、洱海。
内蒙古沙漠月亮河
月亮湖的湖水中富含 钾盐、锰盐、少量硭 硝、天然苏打、天然 碱、氧化铁及其它微 量元素，与国际保健 机构推荐药浴配方极 其相似。
2、硫酸盐阶段 • 石膏——CaSO4•2H2O • 芒硝——Na2SO4 •10H2O • 无水芒硝——Na2SO4 • 分布于我国的新疆、青海、内蒙古等地。
里海
苏必利尔湖 Lake Superior
贝 加 尔 湖
贝加尔湖 Baikal
北海
• 北海所指因时而异。初为北方远僻地域泛称，春 秋战国时，又或指今渤海。
– 《孟子· 梁惠王》，谓齐宣王曰“挟太山以超北海。”
• 秦汉后凡塞北大泽，往往被称为北海。
– 《史记· 大宛列传》奄蔡“临大泽，无崖，盖北 海云”，指今里海。 – 《汉书· 苏武传》：“乃被武北海无人处”，指 今贝加尔湖。 – 《通典》引《经行记〉，碎叶国有勃达岭， “岭北流者，尽经胡境而入北海，指今巴尔喀什
三、湖水的运动
• 波浪——湖流——浊流——对流 1、波浪——湖浪，由风和不均匀的气压作用引起。 2、湖流——由风引起。或由湖泊的注入和排出水流的 定向水流控制。 3、浊流——载有大量悬浮物质的水下重力流。 一般发育在水体较深的断陷湖盆中。 4、对流——湖水由于上下水层温度的差异，可以 产生对流运动。
（1）碳酸钙沉积 • Ca（HCO3）2——CO2+CaCO3+H2O • Ca（HCO3）2+NH4（OH）—— CaCO3+（NH4）2CO3+H2O • 如果碳酸钙沉积较多，可以与泥质成分 一起形成泥灰岩。 • 颜色——灰、白、浅蓝、红色、黑色。 • 如果碳酸钙沉积较少，则以钙质结核的 形式存在。
三、干旱气候区湖泊的沉积作用
• 碎屑沉积——洪水期，较粗。 平水期，较细。 • 降水量小于蒸发量，湖水的含盐度逐渐增 高，盐类沉积。 四个阶段： • 碳酸盐 硫酸盐
氯化物
砂下湖阶段。
1、碳酸盐阶段 • 碳酸钙以方解石的形式沉淀，形成碳酸盐 泥，随后Mg、Na的碳酸盐沉积形成白云 石、苏打、天然苏打。 • 白云石——MgCO3•CaCO3 • 苏打（soda) ——Na2CO3 •10H2O • 天然苏打——Na2CO3 •NaHCO3 •2H2O • 湖水中含硼，可以形成硼砂。 • 硼砂——Na2（H2O）8[B4O5（OH）4] • 在我国内蒙古、黑龙江、吉林、西藏发育。
白云石——MgCO3
白云石
硼砂
硼砂之妙用——分离金银
• 凡足色金参和伪售者，唯银可入，余物无望 焉。 • 欲去银存金，则将其金打成薄片剪碎，每块 以土泥裹涂，入坩锅中硼砂熔化，其银即吸 入土内，让金流出以成足色。 • 然后入铅少许，另入坩锅内，勾出土内银， 亦毫厘具在也。
• ——《天工开物》 明· 宋应星 五金第十四
• 63. 为无为，事无事，味无味。大小多少，报怨 以德。图难于易，为大于细。天下难事，必作于 易；天下大事，必作于细。是以圣人终不为大， 故能成其大。夫轻诺必寡信，多易必多难，是以 圣人犹难之，故终无难。 • • 64. 其安易持，其未兆易谋，其脆易破，其 微易散。为之于未有，治之于未乱。合抱之木， 生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始 于足下。为者败之，执者失之。是以圣人无为， 故无败；无执，故无失。民之从事，常于几成而 败之。慎终如始，则无败事。是以圣人欲不欲， 不贵难得之货；学不学，复众人之所过。以辅万 物之自然而不敢为。
石油
宋· 沈括记石油
鄜延（今陕西延安地区）境内有石油，旧说高 奴县出“脂水”，即此也。生于水际，沙 石与泉水相杂，惘惘而出，土人以雉尾褭 (niǎo)之，乃采入缶中，颇似淳漆。燃之如 麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑。予疑其烟 可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨 不及也，遂大为之。其识文为“延川石液” 者是也。此物后必大行于世，自予始为之。 盖石油至多，生于地中无穷，不若松木有 时而竭。 • ——《梦溪笔谈》卷二十四