碳素迴圈

[拼音]：hupo he zhaoze de dizhi zuoyong

[外文]：geological processes of lake and swamp

湖水的運動，湖水中溶解物質的化學反應，湖泊以及沼澤中的生物活動對湖盆的破壞和建造作用的總稱。湖泊的地質作用包括剝蝕作用,搬運作用和沉積作用。由於湖水是相對靜止的水體，水動力不強，所以湖水的破壞作用一般限於湖岸帶。湖浪和湖流對湖岸的改造，以及對碎屑的搬運作用與海浪和洋流的作用相似，只是強度弱，規模小。

湖泊的沉積作用

湖泊的地質作用以沉積作用為主。包括機械沉積、化學沉積和生物沉積。湖泊的沉積作用主要受氣候條件的控制，不同的氣候區內沉積作用及其沉積物有明顯的差別。

潮溼氣候區湖泊的沉積作用

潮溼氣候區的降雨豐沛，生物繁茂，風化作用比較徹底。湖泊匯聚了由地表流水、地下水、冰川融雪水，以及風帶來的碎屑和溶解物質。由於這裡蒸發量小，常為淡水湖，湖泊的沉積作用主要是機械碎屑沉積和生物沉積，少量是化學沉積。

（1）碎屑沉積。湖水運動的強度通常由岸邊向湖心逐漸減弱,所以較粗的沙、礫沉積在沿岸帶,形成湖灘、沙洲等。在廣大的湖心區沉積的是湖流搬運來的粉沙、粘土構成的湖泥。入湖河流將大量碎屑沉積在河口處，形成三角洲。三角洲不斷擴大，湖泊逐漸變小淤淺，甚至消失（見圖）。

（2）生物沉積。潮溼氣候區的淡水湖中生長著大量生物，包括底棲生物、游泳生物和浮游生物，以及隨湖水深淺呈環狀分佈的近岸植物。這些生物死亡後，遺體隨泥沙一起堆積在湖底，即為生物沉積。大量低等生物遺體在缺氧和多硫化氫(H2S)環境下經過菌解,合成為瀝青。瀝青分散在湖泥中形成顏色不同的膠狀粘泥，叫腐泥。腐泥的碳和氫含量較高，經成岩作用變為腐泥煤，其含礦物質大於33％的叫瀝青粘土,硬結成巖變為油頁岩。迅速掩埋於深處的厚層腐泥在還原環境下，在較高的溫度和壓力，以及放射性等作用下可以變為石油。

（3）化學沉積。經化學風化從岩石中析出的含鐵、錳、鋁、矽和磷等的以膠體為主的溶液，由河流及地下水帶入湖中，在適宜的條件下，由膠凝作用或細菌等生物的作用,可以形成含鐵、錳、鋁的礦物,其中以褐鐵礦、菱鐵礦和黃鐵礦等最常見。

乾旱氣候區湖泊的沉積作用

乾旱氣候區的湖泊多是無出口的不洩水湖。化學風化析出的可溶鹽類不斷匯聚於湖中，強烈的蒸發作用使湖水含鹽度不斷升高。湖水濃縮，溶液達到過飽和狀態時，鹽類便陸續發生沉澱。易溶鹽類沉積的順序一般是：碳酸鹽（方解石等）→硫酸鹽（石膏、芒硝等）→氯化物（食鹽、鉀鹽等）。這種混合溶液中溶解物質按各自溶解度大小，先後達到過飽和狀態而依次析出的現象稱沉積分異。

沼澤的生物沉積

沼澤是土壤經常為水飽和，地表長期或暫時積水，有溼生和沼生植物，堆積泥炭，或雖無泥炭堆積，但有潛育層存在的地段。沼澤中常見的植物是藻類、苔蘚和草本植物。植物遺體大量堆積，在上覆物質掩埋、氧氣不足的環境中，緩慢氧化和菌解。其中炭質含量相對富集，變成質地疏鬆的黑色或棕褐色的泥炭。泥炭埋於地下，在上覆物質負荷和地熱的影響下，壓實，脫水，排除雜質，其中炭質更加富集，成為褐煤。褐煤再經變質形成煙煤，以至無煙煤。泥炭沼澤可形成於各個氣候帶，但以在溫帶、亞熱帶最易形成。

參考書目

杜恆儉等著：《地貌學及第四紀地質學》，地質出版社，北京，1981。