历史地质学/湖泊
在本文中,我们将探讨湖泊的特征,以及我们在地质记录中如何识别过去的湖泊。读者在进一步阅读之前,会发现熟悉关于三角洲的上一篇文章很有用。
湖泊是内陆水体,由河流、溪流或有时是地下水的渗透供水,例如沙漠中的风蚀湖。关于湖泊和池塘之间没有普遍认可的区别,因此您也可以将池塘视为一个小湖泊。
一个大湖泊可能会受到潮汐的影响,但即使是大湖泊也比海洋小,潮汐也相应地小;例如,北美五大湖中最大的潮汐导致水位变化不超过五厘米。
大多数湖泊都是由淡水组成的;当水无法流出湖泊(在这种情况下被称为终点湖)而只是通过蒸发消失时,就会形成咸水湖,留下了矿物质,这些矿物质曾溶解在其中:例如有犹他州的大盐湖和里海。
湖泊一词意为“与湖泊相关”,因此与湖泊相关的沉积物被称为湖泊沉积物。
如果暴露了足够多的沉积岩,那么我们可以通过其形状识别出一个过去的湖泊:我们会发现围绕水生沉积物和化石的陆地沉积物和化石的靶心,通常在岸边附近有更粗的沉积物,而在中心附近有更细的沉积物。
但是,如果只暴露了以前的湖泊及其岸边的一部分,沉积物和化石仍然可以为我们提供充足的线索。如果我们能找到一部分海岸线,显示出从陆地环境到水生环境的过渡,那么这是一个线索。但是我们难道不是在看从陆地到海洋的过渡吗?好吧,由于湖泊不是潮汐的,或者仅仅是微弱的潮汐,因此海岸线沉积物不会显示出我们将在近岸沉积物文章中讨论的相同潮汐效应。
如关于三角洲的文章中所述,湖泊三角洲的前积层的倾斜角度不同于海洋三角洲的前积层,因为前者是由淡水流入淡水中形成的。如果我们能找到一个具有陡峭倾斜前积层的三角洲,我们就知道这条河流流入淡水湖泊。
通常水会流过湖泊,通过一条或多条溪流或河流流入,通过其他河流流出,但由于湖泊比河流宽得多,因此湖泊本身的流速会很小,我们与河流流动相关的沉积结构会很小或不存在。另一方面,年纹层(如冰川文章中所述)通常会在湖泊相对静止的水域中形成。
当我们观察沉积物中的化石时,通常会存在水生化石;经常还会有一些陆地生物的化石被冲入湖泊:例如,树叶很容易找到进入湖泊的路,并且经常保存在湖底的泥土中。
更重要的是,如果像往常一样,湖泊是淡水湖泊,那么化石不仅会是水生化石,还会是淡水水生化石;当我们找到这些化石时,我们要么在看一个湖泊,要么在看一条河流,如果沉积证据排除了河流,那么我们就是在看一个湖泊。
读者可能想知道我们如何在化石记录中识别淡水生物。
如果它们是最近的生物,那么我们可以直接识别它们。但是灭绝的淡水生物呢?好吧,如果它们是最近灭绝的,它们将与现存的淡水生物重叠。观察稍老的岩石,我们会发现一些我们不认识的生物,但它们在时间和地点上与我们认识的生物重叠;如果我们能确定它们是淡水生物,那么在同一地方生活的那些不熟悉的生物也一定是淡水生物。我们可以继续这条推理路线:当我们在与我们不认识的更多种类的鱼或贝类一起发现这些生物时,那么它们也一定是淡水生物。
我们也可以观察发现生物的沉积环境;例如,河流沉积物非常独特,河流除了靠近河口外都是淡水,因此在河流沉积物中发现的生物是淡水生物,如果在根据沉积基础我们认为是淡水湖泊的地方发现了相同类型的生物,那么可以合理地认为它是一个淡水湖泊。
再说一次,我们也可以用类似的推理来识别海洋生物。由于水生生物要么是海洋生物,要么是淡水生物,因此那些不是海洋生物的生物通过排除法可以确定为淡水生物。