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[科普中國]-碎屑型湖泊

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湖泊的類型

湖泊的分類方式很多,因研究目的不同而分類也不同,如按自然地理位置分為內(nèi)陸湖(位于大陸內(nèi)部)和近海湖(鄰近海洋)。按湖水鹽度分為淡水湖(含鹽度3.5%)。按沉積物的類型分為碎屑型湖泊(以陸源碎屑為主,多為淡水湖)、化學(xué)型湖泊(以碳酸鹽和膏鹽沉積為主,多為咸水湖)和過渡型湖泊。按成因分為河成湖、火山口湖、溶蝕湖和冰川湖等。2

碎屑湖泊相的一般特征(一)巖石類型以粘土巖、砂巖和粉砂巖為主,礫巖少見,僅分布于濱湖地區(qū)。

我國東部中新生代盆地主要是長石砂巖和長石石英砂巖類。粘土巖廣泛分布,由湖岸向中心增多。形成于較深水還原環(huán)境的湖相粘土巖常富含有機(jī)質(zhì),可成為良好的生油巖系。碎屑湖泊中也可出現(xiàn)數(shù)量不等的石灰?guī)r,泥灰?guī)r、白云巖、硅藻土、石膏、鹽巖以及煤、油頁巖等。

(二)沉積構(gòu)造層理類型多樣,以水平層理最為發(fā)育。從濱岸淺水至停滯的深水,依次出現(xiàn)交錯(cuò)層理——波狀層理——水平層理。另外,可見波痕、泥裂、雨痕和攪動(dòng)構(gòu)造等。

(三)生物化石 生物化石豐富是碎屑型湖泊沉積的重要特征。常見的生物種類有介形蟲、瓣鰓類,腹足類等,尤其是介形蟲的大量出現(xiàn),是湖泊環(huán)境的重要標(biāo)志。藻類也是湖泊中較發(fā)育的生物,輪藻為淡水環(huán)境所特有。陸生植物根、莖、葉、孢子花粉等大量出現(xiàn)也是湖泊相的重要特征。在近海湖泊中也可偶然出現(xiàn)海相生物化石,如有孔蟲。

(四)沉積物分布理想的碎屑湖泊沉積是圍繞湖盆呈環(huán)帶狀分布(圖5—14)。由湖盆邊緣向中心依次為濱湖砂礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖。而斷陷式湖盆沉積多呈不對(duì)稱分布,一般厚度變化與盆地輪廓及構(gòu)造方向的變化基本一致。

湖盆沉積的厚度變化較大,可由數(shù)十米至數(shù)千米。這主要與構(gòu)造升降活動(dòng)及物源供應(yīng)有密切的關(guān)系。如松遼盆地白堊紀(jì)湖}自相沉積厚度達(dá)5000m以上,濟(jì)陽坳陷第三紀(jì)湖相沉積厚度在6000m以上。

碎屑湖泊相的亞相類型按湖水深度和所處的地理位置,可將碎屑型湖泊相劃分為湖泊三角洲、濱湖、淺湖、半深湖、深湖等幾個(gè)亞相。

(一)湖成三角洲亞相 在河流入湖的河口處,由于流速降低,水流攜帶的沉積物便在河口處堆積下來,形成平面上呈三角形或舌狀,剖面上呈透鏡狀的沉積體,稱湖成三角洲。它與海成三角洲有許多共同之點(diǎn)。

(二)濱湖亞相 位于洪水期水面與枯水期水面之間,

水動(dòng)力條件復(fù)雜。低水位時(shí),可出露水面,氧化作用強(qiáng),可見暴露地表的一些沉積構(gòu)造。在碎屑物源供應(yīng)充分的開闊湖岸,形成以砂巖和粉砂巖為主的湖灘。有時(shí)有湖濱礫巖。砂巖中砂粒的磨圓度和分選都較好,可見大型的交錯(cuò)層理,斜層傾向湖心,傾角平緩。砂礫質(zhì)湖灘不適于生物生長,但可見湖浪帶來的淺水生物如螺、蚌等。它們的殼體和碎片可堆積成生物灘。有時(shí)有平行湖岸的重礦物富集帶。

若供應(yīng)物以泥為主,則形成泥灘。一般泥灘坡度小,面積大,沉積物為粉砂質(zhì)泥巖,具水平層理和季節(jié)性韻律層。亦有泥裂、雨痕、蟲孔、植物碎片及生物擾動(dòng)構(gòu)造。如近岸水體被沙壩、沙咀、堤島阻隔,可形成半封閉的湖灣區(qū),沉積物主要是泥質(zhì),植物化石及碎片豐富。進(jìn)一步發(fā)展可演化成沼澤,形成泥炭。氣候干旱區(qū)可有白云質(zhì)沉積物。

(三)淺湖亞相位于枯水期水面以下與波基面以上的淺水地帶。沉積物主要受水體波浪作用和湖流作用的影響,而無拍岸浪的作用。

巖石類型以粉砂巖、粘土巖為主,可夾少量化學(xué)巖。陸源物質(zhì)供應(yīng)充分時(shí)有細(xì)砂巖。細(xì)砂巖呈透鏡體狀,圓度、分選好。

層理主要為水平層理、波狀層理。水動(dòng)力較強(qiáng)的淺湖區(qū),可見小型交錯(cuò)層理。在砂泥巖交互出現(xiàn)時(shí),可見壓扁層理、透鏡狀層理等。有時(shí)可見對(duì)稱的浪成波痕。本帶是湖泊中生物最發(fā)育的地帶,生物化石豐富,可堆積成生物灘。有在弱還原條件下形成的菱鐵礦、鮞綠泥石等自生礦物。地形平緩的淺湖區(qū),當(dāng)砂質(zhì)供應(yīng)充分時(shí),可形成砂質(zhì)淺灘和沿岸砂壩等砂體。

(四)深湖亞相位于波基面以下的靜水區(qū)(亦可進(jìn)一步分為半深湖亞相和深湖亞相)。主要為黑色或深灰色的粘土巖,有時(shí)可夾有少量的灰?guī)r、泥灰?guī)r和油頁巖。巖石的特點(diǎn)是粒度細(xì)、顏色深、有機(jī)質(zhì)含量高。層理發(fā)育而單諷,主要是細(xì)薄的水平層理、季節(jié)紋理。含分散狀黃鐵礦。巖性、厚度穩(wěn)定,分布廣,易于對(duì)比。深湖環(huán)境中還能出現(xiàn)湖底扇、深水重力流沉積,具有良好的儲(chǔ)集條件。

碎屑湖泊沉積與油氣的關(guān)系碎屑湖泊相常具有油氣生成和儲(chǔ)集的良好條件。深湖和半深湖亞相為還原或弱還原環(huán)境,有利于有機(jī)質(zhì)的保存和向石油的轉(zhuǎn)化,是良好的生油環(huán)境。碎屑型湖盆由于周圍靠近物源,砂體很發(fā)育。有扇三角洲砂礫巖體、湖成三角洲砂巖體、近岸環(huán)帶狀砂巖體,深處的濁積砂巖體等,往往成為有利儲(chǔ)集相帶。