1、第二章 地球系统与海底科学二十一世纪是海洋的世纪二十一世纪是海洋的世纪讲述内容u 地球的基础知识地球的基础知识u 海与洋海与洋u 海底的地貌形态海底的地貌形态u海底构造与大地构造学说海底构造与大地构造学说2.1 地球的基础知识一、 地球的宇宙环境 宇宙是由各种形态的天体和电磁波等物宇宙是由各种形态的天体和电磁波等物质组成的，天体常常聚集成一个个天体群或集质组成的，天体常常聚集成一个个天体群或集团，统称为天体系统。目前人类观测到的宇宙团，统称为天体系统。目前人类观测到的宇宙范围叫做总星系，半径约范围叫做总星系，半径约150亿光年。亿光年。2.1 地球的基础知识 地球的宇宙环境示意图九大行星：水星
2、九大行星：水星 金星金星 地球地球 火星火星 木星木星 土星土星 天王星天王星 海王星海王星 冥王星冥王星50颗卫星颗卫星2000多颗小行星多颗小行星600多颗彗星多颗彗星宇宙宇宙 银河系银河系 太阳系太阳系地地月月系系地球地球月球月球2.1 地球的基础知识 地球处在永不止息的运动中，运动形式也多种多地球处在永不止息的运动中，运动形式也多种多样，其中最显著的是自转和公转。样，其中最显著的是自转和公转。 地球绕着通过地心的地轴的旋转称为自转。地球地球绕着通过地心的地轴的旋转称为自转。地球自转产生了昼夜交错，产生了地转偏向力。自转产生了昼夜交错，产生了地转偏向力。地转偏地转偏向力是一种与运动相关的
3、惯性力，地球上只有运动向力是一种与运动相关的惯性力，地球上只有运动的物体才受到地转偏向力的作用，静止的物体地转的物体才受到地转偏向力的作用，静止的物体地转偏向力为零，而且它不使物体产生加速度，仅改变偏向力为零，而且它不使物体产生加速度，仅改变运动物体的方向。运动物体的方向。 地球偏向力，科学家称之为科里奥利力（简称科氏力），是一种非惯性参照系的惯性力。相对于推或者拉产生的力而言，科氏力并不是一个“真实的”力，但是它的力量确实非常强大，强大到可以造就台风。 在旋转的的地球上，流体运动始终受到科氏力的作用，对于大尺度大气运动，科氏力具有十分重要的意义。 假设有一颗炮弹从北极点发射出去，如果地球不会
4、自转，那麼炮弹的飞行轨迹，从空中鸟瞰，应该是一直线。但是，事实上地球会自转，因此，随著地球的自转，炮弹在空中飞行的轨迹，如果站在北极点看过去，是不断偏右的。这就是科氏力的原理。 2.1 地球的基础知识 地球的公转，我们一般认为就是地球围绕太阳的地球的公转，我们一般认为就是地球围绕太阳的旋转运动。但是事实上，旋转运动。但是事实上，地球公转既是地球和太阳环地球公转既是地球和太阳环绕日地共同质心的运动，也是地球和月球环绕地月共绕日地共同质心的运动，也是地球和月球环绕地月共同质心的运动。海洋的潮汐现象主要就是在月球和地同质心的运动。海洋的潮汐现象主要就是在月球和地球的相互公转过程中产生的球的相互公转过
5、程中产生的。2.1 地球的基础知识二、地球的形状 无论是真实形状还是理想形状，都无论是真实形状还是理想形状，都不是我们平时见到的正球体形。我们不是我们平时见到的正球体形。我们平时见到的正球体形只是假想出的地平时见到的正球体形只是假想出的地球形状，假定条件为：球形状，假定条件为：地球是静止的，地球是静止的，而且组成地球的物质密度是均匀的。而且组成地球的物质密度是均匀的。 但是地球永不停息的进行自转运动，但是地球永不停息的进行自转运动，由此产生的惯性离心力使地球沿赤道由此产生的惯性离心力使地球沿赤道面向外膨胀，沿地轴向内收缩；又由面向外膨胀，沿地轴向内收缩；又由于地球内部物质密度的不均匀性，结于地
6、球内部物质密度的不均匀性，结果使地球呈现不规则的椭球体，近似果使地球呈现不规则的椭球体，近似梨形。梨形。2.1 地球的基础知识三、 地球的圈层结构 地球是一个具有同心圈层结构的球体，以地球固体表面为界分为内圈和外圈，内圈和外圈又可分别再分为几个圈层，每个圈层都有自己的物质运动特征和物理化学性质。地球外部圈层内部圈层大气圈水圈生物圈地壳地幔地核 大气圈大气圈 大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界，在陆地。大气圈没有确切的上界，在2000 16000 公里高空仍公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下，土壤和
7、某些岩石中也会有稀薄的气体和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球有少量空气，它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04比例的比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.1361021克，相克，相当于地球总质量的百万分之当于地球总质量的百万分之0.86。由于地心引力作用，几乎全。由于地心引力作用，几乎全部的气体集中在离地面部的气体集中在离地面100公里的高度范围内，其中公里的高度范围内，其中75的大的大气又集中在地面
8、至气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征，在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。布特征，在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。 2.1 地球的基础知识水圈水圈 水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等，它水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看地球，可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大地球，可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋，它使地球成为一颗部分的蓝色海洋，它使地球成为
9、一颗蓝色的行星蓝色的行星。地球水。地球水圈总质量为圈总质量为1.661024克，约为地球总质量的克，约为地球总质量的3600分之一，其分之一，其中海洋水质量约为陆地（包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和中海洋水质量约为陆地（包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中）水的土壤中）水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏，那倍。如果整个地球没有固体部分的起伏，那么全球将被深达么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合，组成地表的流体系统。结合，组成地表的流体系统。 2.1 地球的基础知识生物圈生物圈 由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这由
10、于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。人个合适的温度条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物，是指有生命的物体，包括植物、动物和微们通常所说的生物，是指有生命的物体，包括植物、动物和微生物。据估计，现有生存的植物约有生物。据估计，现有生存的植物约有40万种，动物约有万种，动物约有110多多万种，微生物至少有万种，微生物至少有10多万种。据统计，在地质历史上曾生存多万种。据统计，在地质历史上曾生存过的生物约有过的生物约有510亿种之多，然而，在地球漫长的演化过程亿种之多，然而，在地球漫长的演化过程中，绝大部分都已经
11、灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层中，绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部，构成了地球上一个独部分、大气圈的下层部分和水圈的全部，构成了地球上一个独特的圈层，称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球特的圈层，称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。上存在的一个独特圈层。 2.1 地球的基础知识地球外部圈层内部圈层大气圈水圈生物圈地壳地幔地核2.1 地球的基础知识2.1 地球的基础知识莫霍面（莫霍面（M面）面）古登堡面（古登堡面（G面）面） 由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波。地震发生时，震源区的介质发生急速的
12、破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。 地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地球内部存在着地震波速度突变的基干界面、莫霍面和古登堡面，将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。 2.1 地球的基础知识2.1 地球的基础知识 地地 壳壳：指莫霍面以上的岩石物质层，其厚度变化很大，从洋底：指莫霍面以上的岩石物质层，其厚度变化很大，从洋底 的不足的不足5km直至大陆造山带的直至大陆造山带的70km以上，平均以上，平均15km。 地壳是一个不均匀的圈层，根据其结构、物质组成和厚度的地壳是一个不均匀的圈层，根据其结构、
13、物质组成和厚度的 差异可以分为大陆性和海洋性地壳两大类。差异可以分为大陆性和海洋性地壳两大类。 大陆性地壳平均厚度大陆性地壳平均厚度33 km，为双层结构：硅铝层（或花岗岩，为双层结构：硅铝层（或花岗岩 质层）和硅镁层（或玄武岩质层）。质层）和硅镁层（或玄武岩质层）。 海洋性地壳平均厚度海洋性地壳平均厚度6 km，为三层结构：沉积层，由松散至，为三层结构：沉积层，由松散至 半固结的沉积物组成；基底层或火山岩层，是以玄武岩为主，上半固结的沉积物组成；基底层或火山岩层，是以玄武岩为主，上 部夹有固结沉积岩的混合层；大洋层，推测可能是由辉长岩、闪部夹有固结沉积岩的混合层；大洋层，推测可能是由辉长岩、
14、闪 长岩为主，近莫霍面由含蛇纹石化橄榄岩组成，大洋层是海洋性长岩为主，近莫霍面由含蛇纹石化橄榄岩组成，大洋层是海洋性 地壳的主体。地壳的主体。2.1 地球的基础知识 地地 幔幔：莫霍面与古登堡面之间的部分为地：莫霍面与古登堡面之间的部分为地 幔，厚度约幔，厚度约2800km，由铁、镁、硅酸盐物，由铁、镁、硅酸盐物 质组成，与辉石橄榄岩相当。质组成，与辉石橄榄岩相当。 地地 核核：古登堡面以下直至地心为地核，分：古登堡面以下直至地心为地核，分 为液态外核和固态内核，其间有厚约为液态外核和固态内核，其间有厚约500km 的过渡层。的过渡层。 软流圈和岩石圈也是经常用到两个概念。软流圈 在距地球表面
15、以下约100公里的上地幔中，有一个明显的地震波的低速层，这是由古登堡在1926年最早提出的，称之为软流圈，它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面，它位于约60公里深度以下；在大陆地区，它位于约120公里深度以下，平均深度约位于60250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。也就是由于这个软流圈的存在，将地球外圈与地球内圈区别开来了。 2.1 地球的基础知识岩石圈岩石圈 对于地球岩石圈，除表面形态外，是无法直接观测到的。它主要由对于地球岩石圈，除表面形态外，是无法直接观测到的。它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成，从固体地球表面向下穿过地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成，从
16、固体地球表面向下穿过地震波在近地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面（莫霍面），一直延伸公里处所显示的第一个不连续面（莫霍面），一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一，平均厚度约为到软流圈为止。岩石圈厚度不均一，平均厚度约为100公里。由于岩石公里。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系，因圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系，因此，岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地此，岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总面积的球部分。由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多，而大洋盆地
17、约占之多，而大洋盆地约占海底总面积的海底总面积的45，其平均水深为，其平均水深为40005000米，大量发育的海底火米，大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中，其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此，整山就是分布在大洋盆地中，其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此，整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成，对个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成，对它们的研究，构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的它们的研究，构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的全球构全球构造学造学理论。理论。2.1 地球的基础知识2.1 地球的基础知识四、 地球的起源与演化 有关地球起源的假
18、说有30多种，其中拉普拉斯的“星云假说”、康德的“微粒假说”、施密特的“俘获假说”、霍伊尔的“新星云假说”等曾起到了一定的积极作用。现在的研究证明，大约在50、60亿年前，太阳星云在不稳定的自转过程中，抛射出一些大大小小的星云团块。这些星云团块一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温。当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解，在重力作用下，重的下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起
19、冲出来，飞升入空中。但是由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。这种情况有开始频繁发生到慢慢稳定。地壳经过冷却定型以后，地球就像个久放而风干了的苹果，表面皱纹密布，凹凸不平，高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全。2.1 地球的基础知识五、海水的起源与演化 没有水、也没有任何生命的最初地球没有水、也没有任何生命的最初地球 2.1 地球的基础知识海洋里这么多的水是从哪里来的呢？海洋里这么多的水是从哪里来的呢？ 一般认为，水是
20、地球形成时从那些宇宙物质中分离出来的。最初，一般认为，水是地球形成时从那些宇宙物质中分离出来的。最初，地球上的水，绝大部分以岩石中的结晶水的形式，存在于地球的内部。地球上的水，绝大部分以岩石中的结晶水的形式，存在于地球的内部。在地球形成后，水分不断从地球内部析出，聚集在地球表面。在地球形成后，水分不断从地球内部析出，聚集在地球表面。从地球内从地球内部析出水的方式，主要是通过岩浆活动和火山爆发实现的。部析出水的方式，主要是通过岩浆活动和火山爆发实现的。随着地热的随着地热的增高，地球内部的水蒸汽及其他气体越聚越多，终于胀破坚实的地壳喷增高，地球内部的水蒸汽及其他气体越聚越多，终于胀破坚实的地壳喷了
21、出来，存在于大气中，随着温度逐渐降低，加上大气中有大量的尘埃了出来，存在于大气中，随着温度逐渐降低，加上大气中有大量的尘埃微粒，喷到空中的大量水蒸汽立即结成浓云，化作倾盆大雨落到地面微粒，喷到空中的大量水蒸汽立即结成浓云，化作倾盆大雨落到地面上，聚集在低洼处。今天浩瀚的海洋水最初就是从这里来的。据估算，上，聚集在低洼处。今天浩瀚的海洋水最初就是从这里来的。据估算，地球释放水的速度，即使现代比地质历史上的早期小得多，但每年从陆地球释放水的速度，即使现代比地质历史上的早期小得多，但每年从陆地和海底以火山喷发物等形式释放出来的温泉水，就达地和海底以火山喷发物等形式释放出来的温泉水，就达66亿吨。亿吨
22、。2.1 地球的基础知识 海水的化学成分来源海水的化学成分来源 1. 大气圈中或火山排出的可溶性气体，为海水提供阴离子；大气圈中或火山排出的可溶性气体，为海水提供阴离子； 2. 陆地上和海底遭受侵蚀破坏的岩石，为海水提供阳离子；陆地上和海底遭受侵蚀破坏的岩石，为海水提供阳离子； 3. 受蚀的岩石也为海洋提供了部分可溶性盐。受蚀的岩石也为海洋提供了部分可溶性盐。 原始的海水并不象今天这么咸的，因为从海面蒸发到天空去的水是比原始的海水并不象今天这么咸的，因为从海面蒸发到天空去的水是比较纯的水，而后来从陆地经河道回到海洋中的水，却给海洋带来大量的无较纯的水，而后来从陆地经河道回到海洋中的水，却给海洋
23、带来大量的无机盐，其中的碳酸盐被海洋生物大量地吸收和利用了，而氯化物（主要是机盐，其中的碳酸盐被海洋生物大量地吸收和利用了，而氯化物（主要是氯化钠）积存下来，久而久之，海水中所含的氯化钠就越来越高，变成咸氯化钠）积存下来，久而久之，海水中所含的氯化钠就越来越高，变成咸水。根据计算，全世界每年要有十几亿吨的盐类被河流带入海洋。其它如水。根据计算，全世界每年要有十几亿吨的盐类被河流带入海洋。其它如基岩溶解可以供给海水盐分，海底火山喷发物增加海水中的氯化物和硫酸基岩溶解可以供给海水盐分，海底火山喷发物增加海水中的氯化物和硫酸盐。据估计，海水中溶解的盐约为盐。据估计，海水中溶解的盐约为5亿亿吨。大洋中
24、的盐度，一般为亿亿吨。大洋中的盐度，一般为33到到37，而红海在酷热的情况下，强烈蒸发，盐度高达，而红海在酷热的情况下，强烈蒸发，盐度高达41左右，波的尼亚左右，波的尼亚湾在河水和雪水的冲淡下，盐度接近于零。湾在河水和雪水的冲淡下，盐度接近于零。2.1 地球的基础知识2.2 海与洋2.2 海与洋一、地表海陆分布 海陆分布海陆分布 地球上的陆地和海洋总称地球的表面。地球表面水的总质量地球上的陆地和海洋总称地球的表面。地球表面水的总质量仅为全球总质量的万分之二，在地球仅为全球总质量的万分之二，在地球510百万平方公里的总面积中，百万平方公里的总面积中，海洋占海洋占70.8%，陆地占，陆地占29.2
25、%，海陆面积之比为，海陆面积之比为2.51，海洋的面海洋的面积远比陆地大积远比陆地大。 地球上的海洋是连成一片的，而陆地是相互分离的。地球上地球上的海洋是连成一片的，而陆地是相互分离的。地球上只有统一的世界大洋，而无统一的世界大陆；海洋包围了所有的只有统一的世界大洋，而无统一的世界大陆；海洋包围了所有的陆地，而不是陆地分割海洋，这就是地球上海陆分布大势。陆地，而不是陆地分割海洋，这就是地球上海陆分布大势。 若以南北半球而言，北半球中海洋面积约占若以南北半球而言，北半球中海洋面积约占60.7%，陆地约占，陆地约占39.3%；南半球中海洋面积约占；南半球中海洋面积约占80.9%，而陆地约占，而陆地
26、约占19.1%。陆地。陆地大部分集中在北半球。大部分集中在北半球。2.2 海与洋 海陆的起伏海陆的起伏 海洋不仅面积超过陆地，而且其深海洋不仅面积超过陆地，而且其深度超过陆地的高度。度超过陆地的高度。海洋的平均深度海洋的平均深度达达3,795米，而陆地的平均高度只有米，而陆地的平均高度只有875米。大多数海洋的深度超过米。大多数海洋的深度超过3,000米，米，占海洋总面积的占海洋总面积的75%；大多数陆地的；大多数陆地的高度不到高度不到1,000米，占陆地总面积的米，占陆地总面积的71%。 海洋的平均深度和陆地的平均高度海洋的平均深度和陆地的平均高度相差很大，但是，海洋深度和陆地高相差很大，但
27、是，海洋深度和陆地高度的最大值却是十分接近。世界上最度的最大值却是十分接近。世界上最深的马里亚纳海沟为深的马里亚纳海沟为11,034米，最高的米，最高的珠穆朗玛峰为珠穆朗玛峰为8,848米。自最高的山峰米。自最高的山峰至最深的海沟，垂直距离为至最深的海沟，垂直距离为19,882米，米，接近于地球的赤道半径和极半径之差接近于地球的赤道半径和极半径之差（21,405米）。米）。2.2 海与洋二、海洋的分类世界海洋世界海洋主要部分主要部分附属部分附属部分海海(sea)海湾海湾(gulf )海峡海峡(strait)洋（洋（ocean）形态特征形态特征水文特征水文特征2.2 海与洋 洋洋 远离大陆，面积
28、广阔，从大陆斜坡到大洋盆地均属洋远离大陆，面积广阔，从大陆斜坡到大洋盆地均属洋的范围，约占整个海洋面积的的范围，约占整个海洋面积的89%。深度最大，一般在。深度最大，一般在2,0003,000米以上。具有较高的盐度，平均值约为米以上。具有较高的盐度，平均值约为35。水色高、透明度大。水文气象要素不受大陆的影响，比较水色高、透明度大。水文气象要素不受大陆的影响，比较稳定。有强大的海流系统，也有各自的潮汐系统。在上空稳定。有强大的海流系统，也有各自的潮汐系统。在上空有独立的气流系统。大洋沉积物多为深海特有的钙质软有独立的气流系统。大洋沉积物多为深海特有的钙质软泥、硅质软泥和红粘土。泥、硅质软泥和红
29、粘土。 总之，大陆以外具有独立的海流、潮汐，温度、盐总之，大陆以外具有独立的海流、潮汐，温度、盐度、密度不受大陆影响的辽阔的盐水水域，称为洋。根据度、密度不受大陆影响的辽阔的盐水水域，称为洋。根据岸线的轮廓、海底地形和水文特征，世界大洋分为太平岸线的轮廓、海底地形和水文特征，世界大洋分为太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。洋、大西洋、印度洋和北冰洋。四大洋及其周边海：四大洋及其周边海：合恩角合恩角塔斯马尼亚岛塔斯马尼亚岛白令海峡白令海峡马六甲海峡马六甲海峡巴拿马运河巴拿马运河麦哲伦海峡麦哲伦海峡巽他海峡巽他海峡挪威最北端挪威最北端-冰岛冰岛-格陵兰岛南端格陵兰岛南端-戴维斯海峡南端戴维斯海峡南端-
30、拉布拉多半岛拉布拉多半岛厄加勒斯厄加勒斯2.2 海与洋海海 简单地说，大陆与大洋之间的水域，称为海。它位于大简单地说，大陆与大洋之间的水域，称为海。它位于大洋的边缘，大陆、半岛、岛屿和群岛等在不同程度上，将它洋的边缘，大陆、半岛、岛屿和群岛等在不同程度上，将它与大洋分开，面积约为海洋的与大洋分开，面积约为海洋的11%。深度线，一般多在。深度线，一般多在2,0003,000米以内。米以内。 海的水文特征兼受大洋和大陆的影响。水文气象要素的海的水文特征兼受大洋和大陆的影响。水文气象要素的季节变化十分明显。盐度数值在无淡水流入而蒸发强的内海季节变化十分明显。盐度数值在无淡水流入而蒸发强的内海较高，在
31、大量淡水流入而蒸发量又小的海区较低，一般在较高，在大量淡水流入而蒸发量又小的海区较低，一般在32以下。水色低、透明度小。潮波系从大洋传来，但是，以下。水色低、透明度小。潮波系从大洋传来，但是，潮汐的涨落却比大洋大得多。每个海都有自己的环流形式，潮汐的涨落却比大洋大得多。每个海都有自己的环流形式，其特点是季节变化特别明显，有时它是洋流的直接延续。海其特点是季节变化特别明显，有时它是洋流的直接延续。海底及海岸的形态，由于不断的受到侵蚀和堆积作用，故变化底及海岸的形态，由于不断的受到侵蚀和堆积作用，故变化大。沉积物多为陆生的，如砂、泥砂等。大。沉积物多为陆生的，如砂、泥砂等。2.2 海与洋 洋洋 水
32、文要素不受大陆影响；水文要素不受大陆影响； 盐度高（盐度高（35），年变化小；），年变化小； 水色高，透明度大；水色高，透明度大； 有独立的潮波系统和强大的有独立的潮波系统和强大的海流系统；海流系统；大洋沉积物多为深海特有的大洋沉积物多为深海特有的钙质软泥、硅质软泥和红粘钙质软泥、硅质软泥和红粘土。土。 海海 水文要素受大陆影响较大；水文要素受大陆影响较大； 盐度波动范围较大，有明显盐度波动范围较大，有明显的的 季节变化；季节变化； 水色低，透明度小；水色低，透明度小； 潮波没有独立的系统，一般潮波没有独立的系统，一般从从 大洋传来，但潮汐涨落比大洋大洋传来，但潮汐涨落比大洋 显著；显著； 海
33、流有自己的环流形式，季海流有自己的环流形式，季节节 变化很明显；变化很明显； 沉积物多为砂、泥砂等。沉积物多为砂、泥砂等。海和洋的比较海和洋的比较 海是海洋的边缘部分，据国际水道测量局的材料，全世界共有54个海，其面积只占世界海洋总面积的9.7%。海的深度较浅，平均深度一般在2000m以内。其温度和盐度等海洋水文要素受大陆影响很大，并有明显的季节变化。水色低，透明度小，没有独立的潮汐和洋流系统，潮波多系由大洋传入，但潮汐涨落往往比大洋显著，海流有自己的环流形式。 按照海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海。2.2 海与洋 陆间海是指位于大陆之间的海，面积和深度都较大，如地中海和加勒比海。内
34、海是伸入大陆内部的海，面积较小，其水文特征受周围大陆的强烈影响，如渤海和波罗的海等。陆间海和内海一般只有狭窄的水道与大洋相通，其物理性质和化学成分与大洋有明显差别。边缘海位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔，但水流交换通畅，如东海、日本海等。 需要指出的是：由于历史上形成的习惯叫法，有些海和海湾的名称被混淆了，有的海叫成了湾，如波斯湾、墨西哥湾等，有的湾则被称作海，如阿拉伯海等。2.2 海与洋神秘的海洋有很多目前还不能解释的现象神秘的海洋有很多目前还不能解释的现象百慕大三角百慕大三角百慕大群岛是世界闻名的一个地方，位于美国北卡罗来纳州正东百慕大群岛是世界闻名的一个地方，位于美国北卡罗来纳
35、州正东约约600公里的海上。公里的海上。百慕大三角的具体地理位置是指位于大西洋上的百慕大三角的具体地理位置是指位于大西洋上的百慕大群岛、迈阿密百慕大群岛、迈阿密(美国佛罗里达半岛美国佛罗里达半岛)和圣胡安和圣胡安(波多黎各岛波多黎各岛)这三这三点连线形成的三角地带。点连线形成的三角地带。百幕大三角由百幕大三角由360多个岛屿组成的群岛，面多个岛屿组成的群岛，面积达积达40万平方英里，这些岛屿好似圆形的环，躺卧在大西洋上，这万平方英里，这些岛屿好似圆形的环，躺卧在大西洋上，这里气候温和，四季如春岛上绿树常青，鲜花怒放。百慕大群岛四周里气候温和，四季如春岛上绿树常青，鲜花怒放。百慕大群岛四周是辽阔
36、的海洋，具有蓝天绿水，白鸥飞翔，花香四溢的秀丽风景。是辽阔的海洋，具有蓝天绿水，白鸥飞翔，花香四溢的秀丽风景。2.2 海与洋2.2 海与洋 2.2 海与洋 海海 湾湾 洋或海的一部分延伸入陆地，且其深度和宽度逐渐减小的水洋或海的一部分延伸入陆地，且其深度和宽度逐渐减小的水域，称为海湾。域，称为海湾。 一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为海湾与一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为海湾与洋或海的分界。由于它和邻近的海洋可以自由沟通，所以，水文洋或海的分界。由于它和邻近的海洋可以自由沟通，所以，水文气象状况一般也与其邻接海洋相似。气象状况一般也与其邻接海洋相似。 世界上面积超过世
37、界上面积超过100万平方千米的大海湾共有万平方千米的大海湾共有5个，即位于印个，即位于印度洋东北部的孟加拉湾。位于大西洋西部美国南部的墨西哥湾，度洋东北部的孟加拉湾。位于大西洋西部美国南部的墨西哥湾，位于非洲中部西岸的几内亚湾，位于太平洋北部的阿拉斯加湾，位于非洲中部西岸的几内亚湾，位于太平洋北部的阿拉斯加湾，位于加拿大东北部的哈德逊湾。除上述五大海湾外，位于加拿大东北部的哈德逊湾。除上述五大海湾外，世界最著名世界最著名的海湾是波斯湾，又称阿拉伯湾，在印度洋西部，介于阿拉伯半的海湾是波斯湾，又称阿拉伯湾，在印度洋西部，介于阿拉伯半岛和伊朗高原之间，湾底和沿岸为世界石油蕴藏量最多的地区，岛和伊朗
38、高原之间，湾底和沿岸为世界石油蕴藏量最多的地区，约占世界石油储量的一半以上，素有约占世界石油储量的一半以上，素有“石油湖石油湖”之称。之称。2.2 海与洋 海海 峡峡 两端都与海洋相通的较窄的天然水道，称为海峡。海峡两端都与海洋相通的较窄的天然水道，称为海峡。海峡中海洋状况的主要特征是流急，从而底质多为岩石或砂砾。中海洋状况的主要特征是流急，从而底质多为岩石或砂砾。海流情况各有不同，有的由左、右侧流入或流出，如渤海海海流情况各有不同，有的由左、右侧流入或流出，如渤海海峡；有的在上、下分层流入或流出，如峡；有的在上、下分层流入或流出，如直布罗陀海峡；直布罗陀海峡；也有也有的是向一个方向运动的，如
39、佛罗里达海峡等。由于海峡中受的是向一个方向运动的，如佛罗里达海峡等。由于海峡中受不同海区水团和环流的影响，故其海洋状况通常比较复杂。不同海区水团和环流的影响，故其海洋状况通常比较复杂。2.3 海底的地貌形态2.3 海底的地貌形态 海底和陆地地形从形态上说是差不多的，在陆地上有高原、山脉、山岭、平原、洼地，在海底同样也有高原、山脉、山岭、平原和洼地。所不同的是，陆地地形遭受风、流水、冰等外力作用，而这些外力作用中没有一种因素能够影响海底地地形。因此，不管大洋底面的构造是怎样的复杂，洋底地形决不会有陆地地形那么多的细微末节。 通过对海底的深入研究，人们发现：海面以下约100-200米的范围内，海底
40、的倾斜是平缓的，由此向下，深度很快的增大，坡度也很快的变陡，再到3000米左右的深度，坡度又突然变得很平，一直到6000米的地方，才开始急剧直下。根据海底形态的这个特点，大体可将它分为下列几个主要部分：海岸带、大陆边缘、大洋底。 2.3 海底的地貌形态 2.3 海底的地貌形态一、海岸带 海岸线是指海陆的分界线，它在某海岸线是指海陆的分界线，它在某种程度上是不固定的。由于潮位的升降种程度上是不固定的。由于潮位的升降和风引起的增水、减水的作用，海岸线和风引起的增水、减水的作用，海岸线能发生移动。在垂直方向海面升降的幅能发生移动。在垂直方向海面升降的幅度能达度能达1015米，而在水平方向的进退米，而
41、在水平方向的进退有时能达几十公里。有时能达几十公里。 海岸带是海陆交互作用的地带，是海岸带是海陆交互作用的地带，是满潮时浪花能达到的地方与低潮时水陆满潮时浪花能达到的地方与低潮时水陆分界线之间的地区。水位升高便被淹没，分界线之间的地区。水位升高便被淹没，水位降低便露出水面。水位降低便露出水面。海海 岸岸2.3 海底的地貌形态 现代海岸带一般包括海岸、海滩和水下岸坡三部分。现代海岸带一般包括海岸、海滩和水下岸坡三部分。海岸是高潮线以海岸是高潮线以上的陆上地带，大部分时间裸露于海水面之上，仅在特大潮或暴风浪时才上的陆上地带，大部分时间裸露于海水面之上，仅在特大潮或暴风浪时才被淹没，又称被淹没，又称
42、潮上带潮上带。海滩是潮汐涨落的地带，高潮时被水淹没，低潮时。海滩是潮汐涨落的地带，高潮时被水淹没，低潮时露出水面，又称露出水面，又称潮间带潮间带，潮间带在生产和科学研究上有重要的意义。水下，潮间带在生产和科学研究上有重要的意义。水下岸坡是低潮线以下直到波浪作用所能到达的海底部分，又称岸坡是低潮线以下直到波浪作用所能到达的海底部分，又称潮下带潮下带，其下，其下限通常在水深限通常在水深1020米处。米处。 2.3 海底的地貌形态二、大陆边缘 大陆边缘是大陆和大洋之间的过渡带。大陆边缘是大陆和大洋之间的过渡带。稳定型大陆边缘稳定型大陆边缘活动型大陆边缘活动型大陆边缘大陆边缘大陆边缘构造活动性构造活动
43、性2.3 海底的地貌形态 稳定型大陆边缘稳定型大陆边缘大陆架大陆架大陆坡大陆坡大陆隆大陆隆稳定型大陆边缘稳定型大陆边缘2.3 海底的地貌形态自然科学方面的定义自然科学方面的定义：大陆架是大陆周围被海水淹没的浅水地：大陆架是大陆周围被海水淹没的浅水地带，是大陆向海洋底的自然延伸。其范围是从低潮线延伸到坡带，是大陆向海洋底的自然延伸。其范围是从低潮线延伸到坡度显著增加的大陆周围的地带。度显著增加的大陆周围的地带。2.3 海底的地貌形态陆架坡折处水深在陆架坡折处水深在20-550米之间，平均深米之间，平均深130米，也有把米，也有把200米等深米等深线作为大陆架下限的。大陆架平均坡度线作为大陆架下限
44、的。大陆架平均坡度0.070，各地宽度不等，狭窄，各地宽度不等，狭窄处仅几公里，宽阔处可达处仅几公里，宽阔处可达1500公里。全球大陆架面积约公里。全球大陆架面积约2710万平方万平方公里，约占海洋总面积的公里，约占海洋总面积的7.5。大陆架地形一般较平坦，但也有小。大陆架地形一般较平坦，但也有小的丘陵、盆地和沟谷；局部有基岩露出，大部被沉积物覆盖。大陆的丘陵、盆地和沟谷；局部有基岩露出，大部被沉积物覆盖。大陆架上资源非常丰富。架上资源非常丰富。2.3 海底的地貌形态 大陆坡大陆坡 大陆架外缘以下坡度较陡的区域为大陆坡。它的坡度较大，但大陆架外缘以下坡度较陡的区域为大陆坡。它的坡度较大，但不同
45、海区差别很大，在大河口外的大陆坡度较缓，仅不同海区差别很大，在大河口外的大陆坡度较缓，仅12，有时，有时可达可达1314，平均坡度为，平均坡度为417。大陆坡的深度约自。大陆坡的深度约自200米至米至2400米左右。其宽度一般在米左右。其宽度一般在20100公里，平均宽度约公里，平均宽度约4050公里。公里。2.3 海底的地貌形态大陆坡是大洋盆地与大陆之间的真正分界线，约占海洋总面积大陆坡是大洋盆地与大陆之间的真正分界线，约占海洋总面积的的12%。海洋状况较大陆架海区稳定，海洋要素的日变化不能到。海洋状况较大陆架海区稳定，海洋要素的日变化不能到达底层，年变化也十分微弱。底层的海水运动，主要是海
46、流和潮达底层，年变化也十分微弱。底层的海水运动，主要是海流和潮汐的作用。表面沉积多泥，有少量砂砾和生物碎屑。汐的作用。表面沉积多泥，有少量砂砾和生物碎屑。 大陆坡的形成主要是地壳的断裂。这里是火山、地震活动频大陆坡的形成主要是地壳的断裂。这里是火山、地震活动频率较高的地壳活动地带，海岸地震的震源绝大多数在该地区。率较高的地壳活动地带，海岸地震的震源绝大多数在该地区。2.3 海底的地貌形态 如果大陆坡在达到深海底以前变平坦，则其下部称为如果大陆坡在达到深海底以前变平坦，则其下部称为大陆隆。大陆隆。它是由大陆坡基部向海洋深处缓慢倾斜的扇形地，一般包括水深它是由大陆坡基部向海洋深处缓慢倾斜的扇形地，
47、一般包括水深2,0005,000米的范围。米的范围。2.3 海底的地貌形态 大陆隆的面积约占整个大洋底的大陆隆的面积约占整个大洋底的5%左右。大陆隆大多数是由浊流左右。大陆隆大多数是由浊流和其它作用沿着陆坡携带下的陆源碎屑物所组成的，并且在基部由底和其它作用沿着陆坡携带下的陆源碎屑物所组成的，并且在基部由底层流重新分布，往往呈扇形，其上缺乏深海沟。典型的陆隆面积广阔、层流重新分布，往往呈扇形，其上缺乏深海沟。典型的陆隆面积广阔、沉积物均一、倾斜度小、表面平滑，宽度为沉积物均一、倾斜度小、表面平滑，宽度为100 1000公里，厚度达公里，厚度达10公里。大陆隆特别广阔地发育在大三角洲附近，如印度
48、河、恒河、亚公里。大陆隆特别广阔地发育在大三角洲附近，如印度河、恒河、亚马逊河、赞比亚河、刚果河以及密西西比河的三角洲。马逊河、赞比亚河、刚果河以及密西西比河的三角洲。2.3 海底的地貌形态 据证实，富含沙层的大陆隆很可能是海底油气资源的远景区。据证实，富含沙层的大陆隆很可能是海底油气资源的远景区。2.3 海底的地貌形态 稳定型大陆边缘稳定型大陆边缘不仅在地形上是大陆与洋、盆之间不仅在地形上是大陆与洋、盆之间的宽广接触带，在地质上也是大陆地壳与大洋地壳之的宽广接触带，在地质上也是大陆地壳与大洋地壳之间的过渡带，因而在整个地球历史中，这一地区的变间的过渡带，因而在整个地球历史中，这一地区的变化最
49、大（如大陆变迁等），同时也是开采海底矿产最化最大（如大陆变迁等），同时也是开采海底矿产最有利的地区，这里不仅有丰富的石油、煤、硫、岩盐、有利的地区，这里不仅有丰富的石油、煤、硫、岩盐、钾盐、磷灰岩及许多其他的沉积矿产，也有丰富的铁、钾盐、磷灰岩及许多其他的沉积矿产，也有丰富的铁、铝、锰、金、锡等金属矿产，而且往往还是良好的捕铝、锰、金、锡等金属矿产，而且往往还是良好的捕鱼区。鱼区。2.3 海底的地貌形态 活动型大陆边缘活动型大陆边缘 活动型大陆边缘是全球最强烈的构造活动带，活动型大陆边缘是全球最强烈的构造活动带，集中分布在太平洋东西两侧，故又称集中分布在太平洋东西两侧，故又称太平洋性太平洋性大
50、陆边缘大陆边缘。它最大的特征是具有强烈而频繁的。它最大的特征是具有强烈而频繁的地震和火山活动，有环太平洋地震带和太平洋地震和火山活动，有环太平洋地震带和太平洋火环之称。火环之称。 2.3 海底的地貌形态活动型大陆边缘分为活动型大陆边缘分为岛弧亚型岛弧亚型和和安第斯亚型安第斯亚型两类。两类。特点是没有大陆隆，有海沟。特点是没有大陆隆，有海沟。海沟：大洋中深于海沟：大洋中深于6,000米的长而窄的陷落地带，叫海沟。海米的长而窄的陷落地带，叫海沟。海沟不在大洋的中间，而在它们的边缘，紧接着大陆和毗连着成沟不在大洋的中间，而在它们的边缘，紧接着大陆和毗连着成列的岛屿。列的岛屿。2.3 2.3 海底的地
