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湖泊沉積物主要是由碎屑物質(zhì)(黏土、淤泥和砂粒)、有機(jī)物碎屑、化學(xué)沉淀或是這些物質(zhì)的混合物所組成。每一種沉積物的相對(duì)數(shù)量取決于流域的自然條件、氣候以及湖泊的相對(duì)年齡。湖泊中主要的化學(xué)沉積物有鈣、鈉、碳酸鎂、白云石、石膏、石鹽以及硫酸鹽類。含有高濃度硫酸鈉的湖泊稱為苦湖，含有碳酸鈉的湖泊稱為堿湖。
由于不同湖盆侵蝕產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)不同，因此，世界上湖泊的化學(xué)成分也是千變?nèi)f化的，但在大多數(shù)情況下，主要成分卻是相似的。湖泊含鹽量系指湖水中離子總的濃度，通常含鹽量是根據(jù)鈉、鉀、鎂、鈣、碳酸鹽、矽酸鹽以及鹵化物的濃度來(lái)計(jì)算。內(nèi)陸海有很高的含鹽量。猶他州大鹽湖含鹽量大約為每升20萬(wàn)毫克。
湖水最大密度的溫度是隨深度變化的，大多數(shù)湖水最大密度溫度接近于4℃(39℉)，而在接近0℃時(shí)形成冰，當(dāng)湖泊隨著表面冷卻降到4℃時(shí)，垂直混合發(fā)生。如果密度隨深度增加，則湖泊被認(rèn)為是穩(wěn)定的；如果密度隨深度減小，則表明湖泊存在著不穩(wěn)定的條件。由于冷卻和增溫過(guò)程，表面水層密度增加，使水團(tuán)下沉，引起混合，這一現(xiàn)象稱為湖水循環(huán)或湖水對(duì)流。湖泊熱量估算包括以下幾個(gè)主要因素︰凈射入的太陽(yáng)輻射，由湖泊表面和大氣散射的長(zhǎng)波輻射的凈交換，表面分界面上可感熱的輸送和潛熱過(guò)程，以及通過(guò)河川徑流、降水、地下水流入和流出的熱量，地?zé)岬膫鲗?dǎo)和動(dòng)能的消耗。
引起湖水運(yùn)動(dòng)的力主要有︰風(fēng)力、水力梯度及造成水平或垂直密度梯度引起的力。湖面風(fēng)將能量傳給湖水，引起湖水運(yùn)動(dòng)。由水流進(jìn)出湖泊而引起水力效應(yīng)。湖水內(nèi)部壓力梯度及由水溫、含沙量或溶解質(zhì)濃度變化造成的密度梯度都能引起湖水運(yùn)動(dòng)。
湖流是各種力相互作用的結(jié)果，但在許多情況下少數(shù)特定的力起著支配作用。當(dāng)沒(méi)有水平壓力梯度，沒(méi)有摩擦?xí)r，水平流受地轉(zhuǎn)偏向力影響，北半球?qū)⑵蛴�。在壓力梯度起支配作用時(shí)，則這種力與地轉(zhuǎn)偏向力相結(jié)合形成所謂地轉(zhuǎn)流。這種情況只出現(xiàn)在很大的湖泊中。由于風(fēng)力作用或氣壓梯度使水面傾斜而產(chǎn)生梯度流。由風(fēng)力引起的湖流最為普遍。在大的深水湖中，理論上表面流流向?qū)⒀刂L(fēng)向右偏45°，及到深層，流速逐漸減弱，且進(jìn)一步向右偏。在風(fēng)力影響不能到達(dá)的深度以下，水流的方向與風(fēng)向相反。對(duì)于中緯度大而深的湖泊這種深度約為100公尺(328呎)。蘭米爾(Langmuir)環(huán)流是風(fēng)在水面引起的一種小型環(huán)流現(xiàn)象，刮風(fēng)時(shí)，可以觀察到水面上產(chǎn)生許多平行波紋，而且可以延續(xù)到相當(dāng)遠(yuǎn)的距離，在波紋處出現(xiàn)相對(duì)下沉，波紋之間則相對(duì)上升，這種環(huán)流現(xiàn)象也可以由湖內(nèi)熱力混合下沉而造成。
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