（一）咸水湖泊
咸水湖泊依靠营养元素的高含量可造成高生产力，现代湖泊的调查提供了有力的证据。同是东非裂谷湖泊，肯尼亚的Baringo湖与Bogoria湖相距不过20 km，前者很少有生产力，沉积物中多含碎屑物和稀少的陆源植物有机质，后者却产有丰富的蓝藻、细菌，沉积物中富含湖泊自生的有机质。差别在于前者是个淡水湖，后者却是高碱度的盐湖，并有热液作用（Tiercelin等，1987）。这类差异引起石油界的密切注意，许多西方学者近年来在不同的东非裂谷湖泊研究生产力和古生产力问题，把那里的更新世、全新世地层与美国绿河页岩的生油层相比（如Talbot，1988；Katz，1988），企图从中找到湖相生油的秘诀。虽然目前还不能说已有了结论，至少一点是清楚的——湖泊水文有决定意义。
湖水的碱性影响碳循环以及磷和其他营养元素的溶解度，因此，碱性湖有利于形成高生产力。在封闭型的湖盆中，高碱性的超咸水湖生物群分异度低而丰度可能极高，产出大量的蓝绿藻和细菌（Kelts，1988）。湖水的运动对于生产力也有极大的影响。在开放性的湖盆中，水流注入、混合和外溢的时间可以决定湖泊系统的营养水平。如果在湖水分层季节发生外溢，营养物质贫乏的湖水流出后使湖水营养富集；而在湖水混合季节外溢，结果就会大不相同。但是当季节性回水将湖水底层丰富的营养元素携至有光带的表层时，就有可能出现藻类勃发，而勃发正是湖泊有机碳聚集的重要机制。东非Kivu湖碱性咸水中，底层水含磷高达70 g/L，在回水期造成极大的藻类勃发，致使沉积物中总有机碳含量高达15%（Kelts，1988）。看来这类事件沉积是湖相生油层形成的基本形式。由于藻类勃发破坏湖水中碳平衡还可能诱发湖水中碳酸盐的化学沉淀，是许多湖相页岩形成的机理。
咸水湖泊生物学调查的进展大大增加了我们对咸水古湖泊化石群的解释能力。现已查明，咸水湖泊中的生物分异度随盐度升高而减低，高盐度湖水中的生物群往往种数甚少而丰度极高，达到很高的生产力。据澳大利亚79个湖泊的调查，湖水盐度从0.3‰增至10‰时，种的分异度随盐度下降，但从10‰增至343‰时两者关系就复杂很多，看来有盐度以外的因素在起作用（Williams，1998）。湖水的矿化类型对生物的类别与湖水矿化成分也有密切关系。陆相介形虫工作者早就提出了湖水蒸发浓缩、盐度升高过程中介形虫群属种组成变化的序列（赵泉鸿等，1993），而浮游生物的反应同样灵敏。如碱金属离子占优势的湖水中以绿藻居多，碳酸盐占优势时以硅藻为主，而溶解有机质多的湖水中由蓝绿藻占优势（Katz，1995）。此外，已经开始从分子生物学的角度，探讨细菌等微生物在盐湖生油过程中的作用（Wang等，1998）。
有人认为超咸水的盐湖最为有利，那里生物种类虽少，但有着非常巨大的产量（如Kijkland等，1981），如美国大盐湖盐度高达220‰，而绿藻的含量竟高达150 g/m3，而在接近盐度饱和的北部盆地中，细菌的浓度可超过藻类含量十倍（Kelts，1988）。
古近纪渤海湾盆地长期发育咸水湖，当气候和湖泊演化到一定阶段，湖水中藻类勃发事件频繁发生。这种藻类勃发事件不但诱发了碳酸盐类沉积，而且有些藻类能以纹层的形式保存下来，特别是颗石藻的勃发，由于其本身的生物学特点，颗石球表面的颗石大量沉积到湖底堆积成层，形成了钙质超微化石层，而与其互为韵律的暗色有机质纹层主要为沟鞭藻化石。说明该类富藻沉积层实际上是颗石藻和沟鞭藻的交替勃发所形成，成为渤海湾盆地古近系油源岩组成的一大特色。
渤海古湖在沙三段至东二段沉积时达到高生产力。在渤海古湖沙三段至东三段沉积地层中，浮游藻类含量普遍较高的层段是沙三段、沙一段和东三段，含量值一般都在50%以上，最高可逾90%。沙二段和东二段浮游藻类含量值一般不如上述地层段，但在渤中凹陷和黄河口凹陷的局部区域，它们所含的浮游藻类值甚高，沙二段的含量值可超过90%；东二段的含量值也可高达49%。由此可见，沙三段、沙一段和东三段沉积时期渤海古湖普遍具有高生产力。沙二段和东二段沉积时期，渤中凹陷和黄河口凹陷局部区域的古湖生产力较高。
（二）热带淡水湖泊
湖泊的初级生产力主要取决于光照率和营养元素的供应。光照率首先取决于纬度，因为高纬度区每天日照时间短、日光入射角小、生长季节短，加上冬季冰雪覆盖，不利于高生产力的形成。与极地相比，热带湖泊的初级生产力可以高出两个数量级（表2-2）。同一个纬度带的湖泊除了湖水浊度和云量等影响外，生产力不同的主要关键在于营养物的输入。营养元素的输入取决于集水盆地的范围大小、地质条件和风化类型。集水面积大的湖泊一般海拔较低，如果气候暖湿，化学风化作用强烈，而且岩石多为富含营养元素的磷灰石、碳酸盐岩、玄武岩或流纹岩之类，就会向湖泊提供更多的营养物质，湖泊生产力可能升高。此外，营养元素的再循环至关重要，浮游生物死亡后从有光带下沉，重新分解后产生的营养元素有待水体混合，重返有光带进行新的光合作用。因此，季节性回水有利于发生藻类勃发，在分层深水湖泊中即顶层的回水和混合，也会提高生产力。例如坦噶尼喀湖湖水分层，湖下层只有10%的水有季节性回水现象，因此每年10月到5月湖水贫养，而6月到9月有季节性上升流发生，湖水变为富养（60～200 gC/（m2·a））到超富养（＞200 gC/（m2·a））性（Katz，1995）。但是，深水湖的营养元素再循环不如较浅水的湖泊，同是东非裂谷两枝的裂谷湖，Albert湖（水深25 m）和Edward湖（117 m）的年生产力比坦噶尼喀湖湖（1470 m）和Kivu湖（489 m）高三倍，原因就在此（Katz，1990）。
我国南海北部陆架的古近纪古湖泊属于热带高生产力湖泊类型。从南海北部到南部，包括印度尼西亚群岛的新生代生烃湖泊，都应当属于热带淡水湖泊（Katz，1995）。南海北部的油区现在处于北回归线以南，印度尼西亚群岛跨越赤道两侧，而在南海深海盆地尚未张裂形成之前的古近纪，两者地理位置更加接近、气候带更为相似，推测在生烃环境上有不少共同之处。在这里还应特别指出古近纪、尤其是始新世时全球温暖的气候应对当时湖泊生烃格外有利。
世界海洋和陆地的研究表明：始新世是新生代最温暖的时期。最近发现，早始新世南大洋的表层水温较今高15℃，并推测当时大气中CO2含量接近于现代的3～4倍，热带环境比现在的范围向两极推进了10～15个纬度（汪品先，1998）。因此现在处于热带北缘的南海北部陆架古湖泊，当时都在热带内部，离边缘还有相当的距离；而现在处在温带的渤海湾盆地，当时属于亚热带范围（图8-26）。
今天的地球处在热带少湖时期。由于冰期时北半球巨大冰盖地质作用的后果，当今世界上253个大湖有64%位于北纬40°以北（Hendendorf，1990）。以每5个纬度作为单元统计大陆被湖水占据总面积的百分比，发现最高值是在50°的中高纬区（Talbot等，1989）。热带范围内大湖不多，主要集中在东非裂谷，其中许多都是世界上突出的高生产力湖泊。如果统计现代世界不同纬度带的湖泊生产力，可以发现低纬度热带区生产力高，中纬度虽然也有高生产力湖泊，但总的来讲，生产力向中高纬度明显降低。热带湖泊高生产力的特点，对于生油十分有利，我国始新世陆相生烃能力突出，应当与当时热带裂谷湖的发育密切相关。
珠江口古湖泊的高生产力期是文昌组沉积时期。珠江口盆地最常见的浮游植物化石是盘星藻，其富集于文昌组暗色泥岩中。文昌C凹陷的文二段有机壁微体化石组合中，浮游藻类含量可达37%。盆地东部各凹陷中文昌组暗色泥岩浮游藻类含量超过39%，其中韩江凹陷文昌组泥岩的浮游藻类含量达69%。有机壁微体化石组合中如此高的浮游藻类含量值是其上、下地层组段远不可及的，可见文昌组沉积时珠江口古湖普遍高生产力。
图8-26 始新世纪早期（约50 Ma B.P.）全球古地理、古环境略图
流二段至涠洲组沉积时北部湾古湖具有高生产力。北部湾盆地各凹陷古近纪古湖生产力的差异在浮游藻类含量特征上的表现是明显的。涠西南凹陷流二段至涠洲组浮游藻类含量值较高，可超过50%。乌石凹陷古近纪浮游藻类含量最高的部位是流二段上部至流一段下部，为33.3%～44.6%，而涠洲组藻类含量明显低于涠西南凹陷的涠州组，均不足20%。迈陈凹陷流二段浮游藻类含量可超过30%，但流一段和涠洲组含量不显。海中凹陷涠洲组浮游藻类含量很低。所以，北部湾古湖在流二段沉积时普遍高生产力，而流一段及涠洲组沉积时，生产力较高的区域仅限于涠西南和乌石凹陷。
综上所述，湖泊形成初期到鼎盛期，随着陆源物质的输入，营养水平逐渐提高，实际上是一个营养量和生产量的积累过程。成熟湖泊的标志之一就是具有较高的生产力。地处亚热带的古近纪渤海古湖和地处热带的古近纪南海北部陆架古湖具备了形成高生产力湖泊的古地理条件。而且如图8-27所示，渤海和南海北部湖相沉积的高生产力组段均处于始新统至渐新统。
图8-27 中国近海古近纪富藻地层及高生产力期
（三）古近纪湖泊的高生产力时期
就古湖泊学研究而言，最具意义的有机壁微体化石是浮游藻类。沉积物中保存的孢子花粉虽然可以成为关于集水区陆地植被演替和气候变迁的完整记录，但与水体本身并无直接关系。浮游藻类是水域内部的原地植物群，其兴盛衰亡直接受制于水体本身的环境要素，如盐度、营养、光照和温度等。因此保存于沉积记录中的浮游藻类化石可以提供宝贵的古湖泊学证据。此外，富含浮游藻类的沉积层与有产油倾向的无定形有机质之间的关系对烃源条件研究具有重要的意义。
古近纪湖泊沉积中存在着富藻沉积层是各地区的共同表现。这些富藻沉积层是古近纪古湖泊发育成熟阶段高生产力的产物。它们在沉积地层中的存在可作为古湖泊高生产力的替代性标志。
高生产力的一个重要特点就是藻类勃发。所谓“勃发”，就是藻类在一定的条件下，在一定的时期可以形成单种的极度生长、富集，形成“白水”、“红水”或“赤潮”。
渤海湾盆地古近系的藻类化石纹层的存在是高生产力古湖藻类勃发的典型实例，单种发育的藻类化石纹层和颗石藻与沟鞭藻化石纹层组成韵律性沉积，都与现代湖泊和海洋中藻类勃发沉积的特点一致。
1.沙三段至东二段沉积时期渤海古湖高生产力
在渤海海区沙三段至东三段沉积地层中，浮游藻类含量普遍较高的层段是沙三段、沙一段和东三段，含量值一般都在50%以上，最高可逾90%。沙二段和东二段浮游藻类含量值一般不如上述地层段，但在渤中凹陷和黄河口凹陷的局部区域，它们所含的浮游藻类值甚高，沙二段的含量值可超过90%；东二段的含量值也可高达49%。由此可见，沙三段、沙一段和东三段沉积时期渤海古湖普遍高生产力。沙二段和东二段沉积时期，渤中凹陷和黄河口凹陷局部区域的古湖生产力较高。
2.文昌组沉积时期珠江口古湖普遍高生产力
珠江口盆地最常见的浮游植物化石是盘星藻，其富集于文昌组暗色泥岩。文昌C凹陷的文二段有机壁微体化石组合中，浮游藻类含量可达37%。盆地东部各凹陷中文昌组暗色泥岩浮游藻类含量超过39%，其中韩江凹陷文昌组泥岩的浮游藻类含量达69%。有机壁微体化石组合中如此高的浮游藻类含量值是其上、下地层组段远不可及的，因此珠江口古湖的高生产力期是文昌组沉积时期。
3.流二段至涠洲组沉积时期北部湾古湖高生产力
北部湾盆地各凹陷古近纪古湖生产力的差异在浮游藻类含量特征上的表现是明显的。涠西南凹陷流二段至涠洲组始终浮游藻类含量值较高，可超过50%。乌石凹陷古近纪浮游藻类含量最高的部位是流二段上部至流一段下部，为33.3%～44.6%，而涠洲组藻类含量明显低于涠西南凹陷的涠洲组，均不足20%。迈陈凹陷流二段浮游藻类含量可超过30%，但流一段和涠洲组含量不显。海中凹陷涠洲组浮游藻类含量很低。所以，北部湾古湖在流二段沉积时普遍高生产力，而流一段及涠洲组沉积时，生产力较高的区域仅限于涠西南和乌石凹陷。
4.月桂峰组沉积时期东海古湖高生产力
该地区确切的早古新世湖相沉积地层中淡水绿藻含量很高，可逾50%。目前发现椒江凹陷月桂峰组微体植物化石组合中以盘星藻和疑源类为主的浮游藻类，含量为55.4%～70.9%。由此表明，东海早古新世湖泊生产力较高。
综上所述，中国近海古近纪湖相沉积地层的高含量浮游藻类、高生产力组段以图8-27示意。可见南海北部陆架古湖区和渤海古湖区的高生产力期均处于始新统至渐新统，而东海台北坳陷则是下古新统。