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第4章 湖泊相

第一节 概述

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。湖相沉积在新生代地层中最发育，中生代以侏罗纪和三叠纪地层中较发育，在古生代地层中很少见。

一、湖泊的水动力特点

湖泊的水动力作用与海洋有些近似，主要表现为波浪和沿岸流作用。湖泊缺乏潮汐作用，这是与海洋的重要区别之一。与海洋相比，湖泊的面积非常有限，因此湖泊的水动力条件受气侯、河流注入等外部因素的影响很大。

（一）湖浪

在风力的直接作用下，湖泊的水面可形成较强的波浪，称为湖浪。它引起的水体波动的振幅随水体深度的增加而减小，当达到湖浪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”。波基面以下湖水不受湖浪的干扰，是静水环境。一般说来，湖泊波浪的规模小于海洋，波基面的深度多不超过20m。

（二）沿岸流

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，如浪蚀湖岸及湖滩、砂坝、砂嘴、堤岛等。

（三）河流注入

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湖泊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延伸，从而改变砂体的分布。湖泊中河流的影响常超过湖浪和沿岸流的作用。

二、湖泊的物理化学条件 （一）温度

湖泊对大气的温度变化较为敏感，由于水体的密度在4℃时最大，气温的变化使处于此温度的水体沉降至湖底，湖水出现温度分层现象。造成表层水与底层水的地球化学条件差异，常使深湖沉积物具有季节性纹层。

（二）含盐度

湖水的含盐度变化较大，由小于1%到25%以上，这与含盐度一般在3.5%的海水有明显的不同。此外，湖泊汇集了不同源区的流水，故湖水化学成分变化较大，湖泊地球化学特点在一定程度上反映了源区物质和盆地气候条件的变化。

（三）稳定同位素和稀有元素

除盐度外，湖泊中的稳定同位素、稀有元素等与海洋也有一定的差别。如湖泊中δ18O/16O、δ13C/12C的比值比海相低。海相中碳氢化合物的δ

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S/32S的比值较为稳定，湖相中则变化较大。微量元素B、Li、F、Sr在淡水

湖泊中的含量比海洋中的少，Sr/Ba比值在淡水湖泊沉积中常小于1。

三、生物学特征

湖泊环境中常有发育的淡水生物群，如淡水腹足类、瓣腮类等底栖生物，介形虫、叶肢介、鱼类等浮游和游泳生物，还常发育轮藻、蓝藻等低等生物。

四、规模（面积、水深）

湖泊的面积、水深等都有很大变化。小的湖泊面积不足1km2。古代大型

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湖泊面积可达25万km2以上。湖泊的深度也在数米和千余米之间变化。例如，前苏联贝加尔湖是淡水湖泊，水深达到1742米。

五、湖泊的分类

随研究目的不同，可以根据湖水的盐度、沉积物特点、自然地理位置、成因等对湖泊进行分类。

（一）按含盐度分类

可将湖泊分为碳水湖泊和咸水湖泊，并以正常海水的含盐度3.5%作为分界限。另一种划分方案是以含盐度0.1%作为淡水湖和微咸水湖的界限，以含盐度1%作为微（半）咸水湖和咸水湖的界限，以含盐度3.5%作为咸水湖和盐湖的界限（吴萍，杨振强等，1979）。

含盐度（%） <0.1 0.1～1 1～3.5 >3.5 湖泊类型 淡水湖 微（半）咸水湖 咸水湖 盐湖 （二）按沉积物特征

可将湖泊分为碎屑沉积湖泊和化学沉积湖泊。前者以陆源碎屑沉积为主，分布更为广泛。后者以化学岩类沉积为主。两者之间常有许多过渡类型。

（三）按湖泊所处地理位置

可分为近海湖泊和内陆湖泊。

（四）按湖泊成因

湖泊的成因是多种多样的。有的与构造活动有关（即构造湖），有的与火山作用有关（火山湖（天池））。河流作用（河成湖）、冰川作用（冰川湖）、山崩、海水后退均可形成湖泊。

在地质历史中，有意义的湖泊多数与构造运动有关。这些构造湖分为两

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类：

①由大陆克拉通内持续的大型坳陷形成，面积较大。如现在的乍得湖、埃尔湖；我国鄂尔多斯晚三叠纪、晚侏罗纪湖泊，四川中生代湖泊均属此类。

②由地壳断裂、拉张作用造成，深度较大。如现代的贝加尔湖、死海以及我国渤海湾盆地第三纪湖泊。

（五）按气候条件、物质来源情况

湖泊的沉积类型主要取决于气候条件和物质来源，尤其是气候条件对湖泊的沉积作用起着控制作用。因此，库卡尔（Kukal，1971）等根据气候干旱程度、地理环境、沉积物类型及其供应的充分程度，首先划分出： 1.永久性/稳定性湖泊：陆源碎屑沉积型、化学沉积型、生物沉积型、湖沼沉积型。

2.暂时性/间歇性湖泊：干盐湖沉积型、盐沼沉积型。

第二节 陆源碎屑湖泊的沉积模式和亚相类型

一、沉积模式

一个理想的陆源碎屑湖泊的沉积模式具有沉积物绕湖盆呈环带状分布的特点，即从湖岸至湖盆中央大致依次出现砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩。这种模式也叫做牛眼状模式。

然而，实际情况要复杂得多。湖泊沉积物的发育往往受湖盆大小、湖底地形、湖岸陡缓、距离物源区远近、陆源碎屑供应充足程度以及气候条件等因素的控制。

二、亚相类型

永久性湖泊按洪水时、枯水时湖面的位置及水体的深度分为滨湖区、浅湖区、深湖区。在此基础上，再根据沉积特征、砂体的类型以及所处的位置，将陆源碎屑湖泊相分为三角洲、滨湖、浅湖、（半）深湖、湖滨砂坝、湖湾、4

湖泊重力流沉积等亚相。现分别介绍。

滨湖 浅湖 深湖

洪水时湖面 枯水时湖面

波浪基准面

（一）湖成三角洲亚相（湖泊三角洲）

1.定义

河流入湖时，由于流速降低，水流携带的沉积物便在河口处堆积下来，形成平面上呈三角形或舌形，剖面上呈透镜形的沉积体，称为湖成三角洲。

湖成三角洲与海成三角洲有许多共同之处，有关其形成机理及沉积特征将在三角洲一章中详细讨论，这里仅就湖成三角洲的一般特征作简要介绍。 2.微相类型

湖成三角洲可分为三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲三个部分。

三角洲平原是三角洲的水上部分，位于从河流大量分叉至湖岸线为止的河口地区，沉积特征与曲流河类似，分流河道和河道间沉积发育。

三角洲前缘位于三角洲平原的前方至波基面以上的滨浅湖地带，水下分流河道和河口砂坝发育。

前三角洲位于三角洲前缘的前方，处于湖盆的较深水区，暗色泥岩为主，夹薄层粉砂岩，故常称为“前三角洲泥”。 3.湖成三角洲的沉积特征

湖泊三角洲在形成过程中，河流作用居于主导地位，沉积类型以砂岩、粉砂岩为主，尤其在断陷湖盆中长发育的近源三角洲，其岩性更粗。由于沉积物受河流作用控制，并常受到湖泊波浪作用的改造，其沉积构造较其它亚相更为复杂多样，水流作用和波浪作用所形成的沉积构造常常共生。

湖泊三角洲砂体极为发育，可居于湖泊沉积的砂体之首。与湖泊其它类

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