湖積層

湖積層是陸地上的匯流作用形成的。沉積物有從盆地．四周，高地向湖心的環帶狀分布特點。湖中沉積以細粒質粘性土為主。

基本介紹

• 中文名：湖積層
• 外文名：lacustrine formation
• 運用領域：水文地質
• 意義：有助於研究深層水

概念

湖積層由湖泊四周的高地流來的河水、地下水、雨水和融冰等形成。湖積層大多是淡水，也有少量的鹹水。湖積層中常含有較多的可溶性鹽類，影響底下礦物質和學成分。

湖積的沉積規律

湖泊是大陸的窪地，匯集由四周高地流來的河水、地下水，融冰水及雨水。在濕潤地區，湖水補給量大，蒸發消耗小，一般都是淡水湖。但在乾旱地區(或地質歷史的乾旱期)，蒸發特彆強烈，在徑流排水不暢的情況下常形成鹹水湖。因此，在一些湖積層中常會含有較多的可溶性鹽類，影響地下水的礦化物和化學成分。

湖泊主要是靜水沉積環境，沉積物以淤泥質粘土為主。但在湖泊濱岸地帶，破壞的濱岸碎屑物在波浪作用下不斷淘洗分選，把粗粒泥沙和膠體化學物質帶到湖裡；而粗碎屑物質堆積在濱岸附近，形成粗碎屑的濱湖砂堤。繼而向湖心擴展的是顆粒更細一些的濱面砂帶。

近山的大型湖泊的砂堤沉積物通常是粗碎屑的礫石、卵石和粗砂，向湖心顆粒逐漸過渡變細。使湖泊沉積具有環帶狀特點(即濱湖砂堤，濱面砂帶和湖心粘土質淤泥)。

在河道入湖附近，由於河流沉積作用，形成湖沖積三角洲。在沉積歷史過程中，隨著湖水漲落湖泊亦隨之擴大和縮小。湖泊擴大時，細粒的湖積層也擴大並掩覆原來的粗粒三角洲和濱湖砂堤及濱面砂帶。當湖水下落時，細粒的湖積物也向湖心退卻，代之以粗碎屑的濱岸、濱面沉積、三角洲沉積，或沖積洪積物沉積。這種沉積的反覆進行，在湖積粘泥慢細粒層中也常會含有—些粗碎屑的沉積夾層和湖積沖積等過度類型的沉積物。

在潮濕的氣候條件下，湖泊生物繁盛，沼澤發育，形成有機的泥煤和油氣田。在乾旱氣候條件下，由於蒸發濃縮作用則沉積一些易溶性的硫酸鹽類和氯化物鹽類等化學沉積。這些化學沉積鹽類，溶解度低的先沉積，溶解度高的後沉積，因此在湖中心都是溶解度最高的氯化鈉和氯化鉀等鹽類；向外逐漸過渡到硫酸鹽(芒硝、石膏等)和碳酸鹽(蘇打等)類。
由上所述，以湖心為核心，成環帶狀分布的碎屑沉積物和化學沉積是湖積層的一個重要特點。通過對地貌和古地貌的分析，可以判斷湖積含水層和古河流沖積三角洲可能分布的範圍。這對尋找古湖泊沉積層中的地下水有很大的意義。

湖積層富水帶

湖積層是以細粒為主的沉積物。所以湖積分布地區地下水常比較貧乏，其中大多為水量不多的高水頭承壓水。特別在巨厚層的湖盆中心，補給徑流條件困難，水中有機質和礦物含量比較高，常含有硫化氫()和沼氣()等氣體。在湖中島附近，環島粗碎屑沉積物中可以形成較好的富水地帶。

湖積層地下水的富集帶主要是濱湖砂堤、濱面砂帶和湖(洪)沖積三角洲的含水層。因此，在湖積層中找水，主要是找上述3個地方。

湖積層中地下水

在新第三紀、第四紀各時期，我國有廣泛的湖泊分布。因此，解決湖相沉積分布地區的水源問題，是建設工作中經常遇到的。

湖泊沉積物是大陸上的匯流作用(即四周流水匯集於集水盆地中稱為匯流)形成的。因此，沉積物有從盆地．四周，高地向湖心的環帶狀分布特點。這種沉積物有時被注入湖泊的大河流形成的沖積三角洲砂層所切，這種砂可延至湖心部分。因此，在濱湖砂礫石帶中常有礦化度不高的、埋藏較淺的潛水分布，是這些集水盆地供水的有利地帶。

圖1

我國許多大型盆地，如青海柴達木盆地近山部分，常有沖積扇分布，它們常延伸到湖積平原。如圖1中10號鑽孔，其中有中細砂層，砂層中承壓水位高出地面20.80米，水的礦化度1.15克/升。湖心沉積一般以細粒質粘性土為主，其中夾有少數薄層細、中砂透鏡體f由於淤泥質土隔水作用，砂層又細又薄，分布又不連續，故其中含有水量不大的承壓水。只有在沖積與湖積交錯的三角洲部位可以有較理想的承壓含水層，如前述柴達木盆地及天山北麓，河流入湖的三角溯湖積平原中，為砂層與含淤泥質的亞粘土交錯層，其中含有承壓水。此外在細粒的現代湖相沉積中，要注意湖積層下埋藏的其它成凶的砂礫石層，其中含有豐富的承壓地下水。

黏土裂隙水

在沖積、湖積平原區還廣泛分布著裂隙粘土含水層，該含水層主要分布在范縣、梁山以東地區，鄄城、鄆城等地也有零星分布。裂隙粘土分布在湖積層或湖積層以上的沖積層中。粘土層中的裂隙多為乾縮裂隙，裂隙寬0.1cm～2cm，層厚0.5m～2m。地下水賦存於黏土裂隙中，一般埋藏深度為2m～5m。水質較好，透水性和中細砂相似。

湖積平原區

位於東平湖附近的梁山、東平等地，處於黃河沖積扇的前緣、魯中南山地及汶河沖積平原等不同地貌單元相向傾斜的交接地帶。區內地勢低洼，周邊微向東平湖湖區傾斜，高程為40m～34m，在東平湖的西部及西北部分布有許多孤山殘丘，如梁山、小安山、臥牛山、金山、玉皇頂、解山等。

區內廣泛分布著第四紀全新世(Q₄)的沖積湖積層，厚度為15m～19m。地表為沖積層，大致以張壩口為界，東部為汶河沖積層，西部為黃河沖積層，岩性主要為壤土、粘土及砂壤土等粘性土層。

黃河沖積層和汶河沖積層的主要區別是：黃河沖積層的粉粒含量較多，砂粒含量較少，砂土的透水性較小；汶河沖積層因距基岩山區近，砂粒含量較多，粉粒含量較少，透水性較大。

湖積層位於沖積層之下。常和沖積層互動沉積，一般埋藏深度為2m～4m，厚度為2m~6m，層面微向湖心傾斜，坡度一般為1/200~1/300，見圖2。

圖2

湖積層的特徵主要為灰色、灰黑色淤泥質土，粘粒含量很高，不少為重粘土，含湖相動植物遺骸，有機質含量較高，可達10%。一般為軟塑狀或流塑狀，局部含泥炭層，如東平湖流長河排水閘地基：湖積層的上部為0．6m軟塑及流塑狀的淤泥質土，其下為0.05m～0.12m的黑色泥炭層，飽和快剪內摩擦角分別為1°43’，2°17’。該兩層抗剪強度低，壓縮性大，屬工程地質不良的土層。湖積層的下部有0．6m棕褐色的裂隙粘土，硬塑狀，屬於抗剪強度低，但壓縮性較小的土層，見圖3及圖4。湖積層之上的黃河沖積層的工程地質特性和(Ⅰ)、(Ⅱ)區類似。

圖3

本區地震基本烈度Ⅶ度，又臨近曹縣、巨野及汶泗活動性斷裂，區內普遍分布著淤泥質軟弱土層，強震時易產生變形，故劃為穩定性較差的地區。

圖4

本區的主要工程地質問題，為沉降與滑動變形及滲透變形等問題。