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,不同季节水位有变化,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。湖泊与海洋相似,粗碎屑物也可以堆积成湖滩、沙坝和沙嘴;细小的粘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,据此将盐湖沉积划分为四个阶段。
碳酸盐阶段 湖水在咸化过程中,溶解度较低的碳酸盐先达到饱和而结晶沉淀。钙的碳酸盐沉淀最早,镁、钠碳酸盐次之,形成CaCO3(方解石)、MgCa(CO3)2(白云石)、Na2CO3·10H2O(苏打),Na2CO3·NaHCO3·2H2O(天然碱)。若湖水中含硼酸盐,则可出现硼砂(Na2B4O7s·10H2sO),此类湖泊称碱湖或苏打湖。
硫酸盐阶段 湖水进一步咸化,深度变浅,溶解度较大的硫酸盐类沉淀下来,形成CaSO4·2H2O(石膏)、Na2SO4·10H2O(芒硝)、Na2SO4(无水芒硝)等矿物,这类盐湖又称为苦湖。
氯化物阶段 湖水进一步浓缩,残余湖水便能成为可供直接开采的、以氯化钠为主的天然卤水。湖水继续蒸发,石盐(NaCl)、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和钾盐(KCl)开始析出,此类湖泊称为盐湖。
沙下湖阶段 当湖泊全被固体盐类充满,全年都不存在天然卤水,盐层常被碎屑物覆盖成为埋藏的盐矿床,盐湖的发展结束。
上述盐湖发展过程是个理想的过程,只有在气候长期不变,湖水化学成分多的情况下才能达到。另外,盐湖除化学沉积外还有机械沉积,因此盐层常与砂泥层交互出现。
(三)沼泽的沉积作用
沼泽的沉积作用以生物沉积作用为主。沼泽是地表充分湿润或有浅层积水的地带,一般喜湿性植被发育。植物死亡后,堆积起来形成泥炭。泥炭沼泽可分为低位、中位和高位三种类型。低位沼泽低于地下水面,由地表水和地下水补给,植物能得到充足的养分;高位沼泽中部隆起,只能从大气降水得到补给,植物缺乏养分;中位沼泽介于上述两类型间。低位沼泽泥炭最为发育。泥炭是褐色或暗棕色、相对密度0.7~1.05的疏松有机物质,可作为燃料,亦可用于化工原料和农业肥料。
本文标题:沉积作用(5)
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