分门别类看湖泊中科院地质地球所

湖泊是在内动力或外动力地质作用下,陆地形成的上比较宽广的天然积水凹地。

青海湖

泸沽湖

地球表面的湖泊,不论其何种成因类型,湖泊形成都必须具备两个最基本的条件:一是能集水的洼地,即湖盆;二是提供足够的水量使盆地积水。

千岛湖

洱海

许多湖泊通常是由于某些强烈的地质事件,诸如火山、地震或冰川作用形成的;还有许多湖泊的形成与地壳的缓慢升降有关。当湖泊形成后,流域和湖盆的地形由于遭受风化、侵蚀、沉积作用以及人类活动等外营力的作用,而不断地发生着变化。

西湖

东湖

俗话说,有人的地方就有江湖,而自然界中有水和湖盆的地方就有湖泊。江湖门派花样繁多,武当少林,华山峨眉;湖泊的门派也有很多讲究,通常可根据研究目的的不同而有不同分类方法,根据湖泊与海洋的关系,可分为外流湖与内流湖、根据湖泊与河流的相互关系,可分为河口湖、河源湖与连河湖;根据湖水的水量平衡关系,可分为排水湖、间歇性排水湖与不排水湖;根据湖水的水量变化,可分为常年湖与时令湖;根据湖水的热状况及水温变化,可分为暖湖、冷湖与混合型湖;根据湖水的化学成分,可分为碳酸盐湖、硫酸盐湖与氯化物湖;根据湖水的矿化度,可分为淡水湖、半咸水湖与咸水湖。

而今天本文将主要依据沈吉等学者所著《湖泊沉积与环境演化》一书中的归纳,按照湖泊盆地的地质地理成因、湖水营养水平、湖水的分层等差异,对湖泊的主要分类简单概述如下。

基于盆地地质地理的成因分类

由于湖盆是湖水赖以保存的前提,而湖盆形态特征不仅直接或间接地反映其形成和演变阶段,并且在较大程度上又制约着湖水的理化性质和水生生物类群。因此,通常以湖盆的成因分类作为湖泊成因分类的重要依据。

01

构造湖

构造湖包括由地壳较深部的构造运动所形成的一切湖泊,主要有两种类型:

(1)由造陆运动形成的湖泊,如里海、咸海等地的湖泊,它们是由于几次陆地的抬升事件(如形成阿尔卑斯山的造山运动)而与大海分离开。

里海(CaspianSea)

(2)由于倾斜、褶皱或断裂等作用而形成的湖泊,如向斜凹地、地堑及其它断裂凹地形成的湖盆积水形成。世界最深的湖——贝加尔湖,东非裂谷中的坦噶尼喀湖、马拉维湖,我国的呼伦湖、青海湖都属于断陷湖。

青海湖

坦噶尼喀湖(LakeTanganyika)

02

火山湖

此类湖泊由火山作用形成的凹地中蓄水所成,形态繁多。包括低平火山口湖、破火山口湖、火山口湖以及火山熔岩堵塞河道形成的熔岩堰塞湖。我国的长白山天池为著名的火山口湖,五大连池、镜泊湖等为著名的熔岩堰塞湖。

长白山天池

月亮天池--满月形火山口湖

美国火山口湖(CraterLake)

03

滑坡湖

由滑坡、泥石流和岩屑堆截而形成的湖泊,属于广义上的堰塞湖。由于滑移的碎屑或多或少地易于被随后发生的洪水或其他类似事件侵蚀掉,所以,此类湖泊在时间上往往较为短暂。

整治后的唐家山堰塞湖

04

冰川湖

冰川湖主要是由冰川的挖蚀和冰碛物的堆积而形成的,可分为四种主要成因类型:

(1)直接与冰相接触的湖泊,如赋存于冰上或冰内以及由冰围堵而成的湖泊。

(2)冰成岩盆地,如冰斗湖、山麓冰川湖(或亚高山湖)和冰蚀湖、峡湾湖等。

(3)冰碛湖和冰水湖,由终碛、后碛或侧碛造成的湖泊。

(4)冰水平原上的冰碛盆地,如锅状湖和融冻湖。

太白山冰斗湖

加拿大某冰碛湖

05

溶蚀湖

渗入石灰岩、石膏或岩盐等易溶沉积体中的水,能产生溶蚀盆地。贵州威宁的草海,就是溶蚀洼地形成的湖泊。

威宁草海

06

河成湖

流动水的活动可形成以下几种湖泊类型:

(1)瀑布潭湖或侵蚀湖,是由大瀑布或现代与古代的瀑布或急流的侵蚀力所造成。

(2)当河流被其支流河道沉积物横切堰塞时,形成三角洲湖和浅湖。

(2)曲流湖,与壮年期泛滥平原伴生,包括由河床摆动残留的牛轭湖或随河流天然堤伴生的河间洼地湖。

瀑布作用形成的潭湖

牛轭湖

07

风成湖

由风力活动形成的湖盆,称为风成湖。沙漠地区的沙丘受定向风的吹蚀所形成的洼地或沙丘间洼地,经潜水汇集形成,主要分布在我国巴丹吉林、腾格里、乌兰布和等沙漠和毛乌素、科尔沁、浑善达克、呼伦贝尔等沙地地区,并多以小型时令湖形式出现。常见的有以下两种类型:由风的侵蚀作用形成的风蚀盆地;由风成沙或风成黄土围堵而成的湖泊。

腾格里沙漠天鹅湖

巴西千湖沙漠(LencoisMaranhenses)

08

海岸湖

海岸湖一般是由大海沿岸搬运的物质围堵而成,如沙颈岬湖、沙嘴湖、潟湖等。沿海平原低地,由于沿岸带的泥沙运动和海面波动,在河口、三角洲的海岸沙堤不断发展扩大的条件下使古代的海湾演变为湖,并进一步发展,与海洋完全隔离,会逐渐演变成淡水湖。这类湖泊集中分布在我国东部沿海地带,如杭州的西湖、宁波的东钱湖、天津沿海的七里海和团泊洼等。

澳大利亚网红潟湖--希利尔湖(LakeHillier)

马尔代夫沙嘴湖

09

有机成因湖

有机成因湖多属于小型湖泊,包括由植物围堵形成的植物水坝、海狸水坝和珊瑚湖等。

海狸水坝,海狸用树枝和泥土建造的用于栖息的水坝

珊瑚环礁形成的湖泊

10

人工湖

人工湖是指人工建造的湖、水库和废弃矿坑积水等。

丹江口水库

密云水库

11

陨石湖

陨石湖是由外太空陨石以非常剧烈的方式在地表撞击所形成的湖泊。

加拿大的平考努特(pingualuit)陨石坑湖

基于湖泊营养水平的分类

前文从地质学、地理学的观点概括地论述了湖泊的成因分类。本节拟根据湖泊沉积学原理阐述的营养水平分类,讨论另一种有关湖泊营养水平的分类方案,进而分析湖泊的成因。

01

贫营养湖

贫营养湖的特征是:初始生产力低,水的透明度高,藻类容量小,营养元素磷、氮浓度较低。

代表性的贫营养湖--抚仙湖

02

富营养湖

凡湖水中的氮、磷浓度高,含大量的叶绿素,而且透明度低、生产力高的湖泊,称为富营养湖。

代表性的富营养湖--太湖

此外,仍需指出,在贫营养湖与富营养湖之间,存在着连续的而不是断续的关系。“中营养”一词,往往用以定义这两种关系的过渡区。

基于湖水分层的分类

湖水在温度接近4℃时密度最大。典型情况下,较冷而重的水在湖底(称湖下层),中间有一个湖中层,而较暖而轻的水在湖面,称湖上层。但是这种分层格局可以倒置过来,并且以许多不同的方式交换。

当密度随深度增加时,湖水稳定;密度随深度减小时,产生对流混合,发生上下循环,或称翻转。如融冰之后,湖水增温,表面水的密度增加,水团下沉,湖水上下循环。当湖面增温至4℃以上,上下循环终止。秋冬时期,湖水冷却,也发生类似过程,当湖面冷却至4℃以下时,这一过程即告停止。

湖面吸收太阳能,获得热量,而通过水面蒸发、水面有效辐射和水面与大气的对流热交换等失去热量。太阳辐射主要是增高湖水表层的温度,而下层湖水的温度变化主要是湖水对流和紊动混合造成的。湖水因温度不同也可造成密度差异,在水层不稳定状态下产生对流循环,在对流循环达到的深度以上,水温趋于一致。风的扰动可使浅水湖泊在任何季节产生同温现象;而风的扰动对于深水湖泊只能涉及湖水上层,因而在垂向上会产生上层与下层不同的温度分布。上、下水层之间温度变化急剧的中间层称为温跃层。湖水温度具有一定的年变化和日变化,这种变化在湖水表层最为明显,随著深度的增加而减弱。湖水的冰点取决于湖水盐度和静水压力。此外,湖水结冰还与风力有关,在相同的气候条件下,不同的湖泊或者一个湖泊中的不同部分,结冰现象并非同时出现。

综上所述,按温度分层情况,湖泊可分如下6种类型。

1

无循环湖(永冻湖)

湖水常年结冰,从不循环。这在地球南北两极最多。湖水的加热主要靠阳光穿透冰层的热辐射,以及从湖底穿过沉积层的地下热源。这类湖泊有特殊的逆分层现象。

2

冷单循环湖

湖水温度从来上升不到4℃以上,只有一个循环季节(夏季)。分布限于寒冷地区和高海拔地区,常常与冰川和永久冻土带相伴。

3

双循环湖

顾名思义每年循环两次,一般是在春秋季节。这是世界寒温带最常见的湖水温度分层类型。它们在夏季为正分层,冬季为逆分层。

4

暖单循环湖

每年循环一次,湖水水温从不低于4℃。分布在温带、亚热带山区和受大洋气候影响的地区。

5

多循环湖

湖水循环频繁。可分为冷多循环湖和暖多循环湖两类:前者是湖水在接近4℃时的温度循环;后者是在较高温度下循环。多循环湖分布在风力有迅速更替、日温差大和季节温差较小的地区。

6

少循环湖

一般出现于热带地区,在温度远高于4℃的情况下发生不规则和罕见的湖水循环。应当强调指出,上述分类是假定湖泊水深足以形成湖下层,而浅水湖泊不在此列。还应指出,此种分类主要是指整个水层发生循环的湖泊即全循环湖。许多湖泊属于局部循环湖,即只有上部湖水参与循环。

参考资料:

1.沈吉等.湖泊沉积与环境演化[M].科学出版社,.

2.地质大辞典[M].地质出版社,.

美编:张岳

校对:李玉钤




转载请注明:http://www.aierlanlan.com/rzgz/1794.html